Neus Sabaté, la investigadora que hizo realidad las primeras baterías de papel

Su propio nombre lo indica: usar y tirar. Dispositivos de un solo uso como test de embarazos, de drogas o de detección de enfermedades acaban a menudo en la basura, a pesar de contener pequeñas baterías o pilas de botón altamente contaminantes para el medio ambiente.

Para poner solución a este problema, la empresa Fuelium (spin-off del CSIC) está desarrollando las primeras baterías de papel del mundo, diseñadas para integrarse en dispositivos de un solo uso. Sus ventajas: se activan al entrar en contacto con el líquido que se desea analizar y su nivel de carga se ajusta a lo que necesita el dispositivo, por lo que no se derrocha energía.

Hablamos con Neus Sabaté Vizcarra, profesora de ICREA y cofundadora y asesora científica de Fuelium, sobre las posibilidades que ofrecen estas baterías sostenibles.

El Blog de Lenovo: ¿De dónde surgió la idea de crear baterías ecológicas de papel?

Neus Sabaté Vizcarra: Esta idea surgió de la combinación de buscar dónde podríamos incidir y de una experiencia personal. Por aquel entonces, mi compañero Juan Pablo Esquivel y yo estábamos investigando fuentes de energía en pequeño formato, pero nos dimos cuenta de que este sector estaba copado por grandes empresas. Ya se podían alimentar móviles y otros dispositivos de manera muy eficiente con litio, por lo que nuestra investigación no tenía mucho sentido. Nos pusimos a pensar en qué ámbito podríamos incidir y nos dimos cuenta de que en el sector de dispositivos portátiles de diagnóstico no había soluciones concretas.

El eureka vino cuando yo me hice un test digital de embarazo. Vi que tenía una pila de botón y que estaba diseñado para usarse y desecharse, con la pila prácticamente intacta. Ahí es cuando me pregunté: ¿en vez de metanol, por qué no sacamos energía de la orina y hacemos que lo que dispare las baterías sean los fluidos biológicos que se quieran analizar?

Empezamos a investigar y vimos que habría que cambiar el formato, de cilicio a papel, porque los sistemas de diagnóstico están hechos de este material. A partir de ahí, desarrollamos la primera pila de combustible del mundo en papel.

Baterías desarrolladas por Fuelium.

EBL: ¿En qué dispositivos pueden incorporarse estas baterías?

NSV: Están destinadas a usarse en sistemas portátiles de diagnóstico de un solo uso. A partir del test de embarazo, nos damos cuenta de que esta tecnología sirve para un montón de aplicaciones de diagnóstico. No solo podíamos sacar energía de la urea: las baterías se activan al entrar en contacto con el líquido que queremos analizar, como el agua o la saliva. Así, pueden usarse en tests de drogas, de intolerancia al gluten o de enfermedades infecciosas; en marcadores cardíacos y muchas otras aplicaciones.

EBL: Otro beneficio de vuestras baterías, además, es que solo contienen el nivel de energía necesario para cada aplicación.

NSV: Efectivamente. Esto implica más sostenibilidad. Debemos tener claro que la energía es un bien escaso y muy preciado, por lo que proponemos baterías con material energético muy ajustado al que necesita la aplicación para funcionar.

Muchos dispositivos de un solo uso utilizan una parte muy pequeña de la energía que tienen sus baterías. A veces, usamos un porcentaje muy pequeño de su capacidad y la tiramos. El problema está en que se ha generado una huella de carbono importante al fabricar, transportar y comercializar esa batería o pila de botón.

«No decimos one size fits all”’, sino al revés. La capacidad de la batería tiene que adaptarse a la aplicación»

Esto no tiene mucho impacto si lo vemos de uno en uno, pero sí cuando lo multiplicamos por los activos existentes y los que están por venir en el escenario del Internet de las Cosas (que traerá cada vez más dispositivos, gadgets y sensores).

Nosotros hacemos un cambio de paradigma. No decimos “one size fits all”, sino al revés. La capacidad de la batería tiene que adaptarse a la aplicación.

EBL: ¿Qué puede significar para el medio ambiente sustituir las pilas de botón?

NSV: Las baterías se engloban dentro de la basura electrónica o e-waste. Es la nueva ola de la contaminación después de la que tenemos con los plásticos. El problema de la basura electrónica no nos ha saltado a la cara todavía, pero está ahí. El año pasado se generaron más de 45 millones de toneladas de basura electrónica, y solo el 20 % siguió un camino de reciclaje correcto.

Desde el mundo occidental vendemos gran parte de esta basura a países en vías de desarrollo: les enviamos ordenadores, móviles, ordenadores y todo tipo de aparatos que aquí consideramos obsoletos para que los usen. También los aprovechan para extraer los componentes que pueden resultarles útiles. Hemos podido ver imágenes de personas en India arrodilladas junto a un río rascando el cobre de una placa.

Si aquí tenemos pocas infraestructuras de reciclaje, allí tienen menos. Por el momento, esto lo estamos solucionando de esta forma tan poco elegante, pero nos va a saltar en algún momento.

EBL: ¿Cuál es la solución?

NSV: A largo plazo, alargar la vida útil de los dispositivos electrónicos y acostumbrarnos a reemplazar solo las partes que están dañadas. Para lograr esto, necesitamos iniciativas tanto gubernamentales como privadas. Cada vez más, las empresas están interesadas en adoptar medidas más ecológicas.

Este es el futuro sostenible que estamos buscando y para el que hemos empezado a diseñar soluciones.

EBL: Las baterías ecológicas son una solución, por ejemplo, en zonas rurales o en países en vías de desarrollo. ¿Qué impacto pueden tener a nivel social y sanitario?

NSV: Pueden tener un gran impacto, ya que pueden usarse en lugares remotos y sin acceso a red eléctrica, para la detección de enfermedades infecciosas como la malaria. Además, reducen el precio del dispositivo en general. La Fundación Bill and Mellinda Gates, con la que trabajamos, se interesó por nuestras baterías, ya que solucionan varias de las barreras del mercado de sensores digitales, como puede ser el precio.

Es curioso, porque antes nos centrábamos en el uso que se le podría dar a las baterías en países en vías de desarrollo. Ahora nos encontramos con una pandemia en casa, y vemos que nosotros también podemos usarlas con los mismos objetivos. Podrían valer, por ejemplo, para hacer test PCR (como los que se hacen para detectar la COVID-19), por amplificación isotérmica de ADN.

EBL: ¿En qué sectores o para qué objetivos os gustaría que se usasen vuestras baterías?

NSV: Están diseñadas con el ánimo de integrarse en el ciclo de vida del producto. Estamos en contacto con clientes del mundo de la cosmética para fabricar mascarillas activas; o del packaging inteligente. También trabajamos en la línea de baterías biodegradables que se puedan dejar en sitios remotos para la monitorización de campos agrícolas, ondas sísmicas y un largo etcétera.

«Nos gustaría que nuestras baterías pudiesen hacer más fiable y accesible el diagnóstico de enfermedades infecciosas»

Desde el equipo de Fuelium nos gustaría que pudiesen hacer más fiable y accesible el diagnóstico de enfermedades infecciosas. Es uno de los compromisos que tenemos con la Fundación Gates: debemos hacer parte de nuestra tecnología muy accesible para permitir que pasen cosas buenas en el mundo.

EBL: ¿Se han integrado ya en algún dispositivo que se use en la actualidad?

NSV: Actualmente estamos trabajando con varias empresas, codesarrollando a la vez nuestra batería y su producto de forma conjunta. Esto es así ya que nuestras baterías solo tienen sentido cuando se hacen a medida, para integrarse en el ciclo de vida del producto.

La fecha en que saldrán estos productos al mercado depende de los sectores, aunque contamos con que algunos ya lo hagan el año que viene. Las aplicaciones en el sector cosmético están ya en fase final. Otros, como los de monitorización remota, llevarán más tiempo.

EBL: Eres candidata al premio Women Innovators 2020, una iniciativa con la que Comisión Europea busca premiar a las mujeres emprendedoras y recordar que representáis solo un 30 % de los trabajadores por cuenta propia y creadores de start-ups en el continente. ¿Crees que iniciativas como estas son positivas para alcanzar la igualdad?

NSV: Por un lado, es positivo para alcanzar la igualdad, porque da visibilidad de la presencia de la mujer en estos sectores. Pero, por otro, el hecho de que exista una categoría específica me hace sentir como si fuese de categoría B, y yo lo que quiero es ganar en primera división. Pero, en líneas generales, me ha hecho mucha ilusión ser finalista. Para mí ya es un premio.

EBL: ¿Qué más hace falta para alcanzar la paridad en carreras de ciencia y tecnología?

NSV: Dado que trabajo en investigación, antes daba mucha importancia al tema de la maternidad a la hora de encontrar las causas de la brecha. En este sector se exige (aunque cada vez menos) una estancia en el extranjero, por lo muchas veces las mujeres se autodescartan por motivos familiares.

Sin embargo, luego me di cuenta de que la verdadera diferencia, el verdadero problema, empieza mucho antes. Es cultural e impregna a la sociedad y a sus voceros, que son los medios de comunicación. En los anuncios, los robots siguen siendo para niños, y las muñecas para niñas. Por mucho que las amigas del colegio de mi hija escuchen que me han dado un premio de Women Innovators, si luego les siguen anunciando por la tele unicornios y LEGOS de color rosa, no vamos a conseguir nada. Las niñas se alejan porque ven la tecnología como algo ajeno. Lo que hace falta es educar en la igualdad desde edades muy tempranas.

Imágenes | Fuelium

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