Un grupo de investigadores del Centro de Investigación de Jülich y de la Universidad Friedrich-Alexander de Erlangen-Núremberg ha desarrollado un proceso para convertir balas de plomo con varios siglos de antigüedad en un precursor de alta pureza para energía solar. El trabajo, publicado en Cell Reports Physical Science, demuestra que residuos históricos muy contaminados pueden transformarse en yoduro de plomo apto para células solares de perovskita.
La investigación se sitúa en uno de los problemas centrales de esta tecnología. Las células solares de perovskita han ganado protagonismo porque pueden fabricarse a menor coste que las de silicio y ya alcanzan eficiencias muy elevadas, pero dependen de compuestos de plomo cuya extracción y refinado siguen planteando costes ambientales y materiales. La propia FAU subraya que estas perovskitas se han desarrollado con enorme rapidez en los últimos quince años y que células individuales ya superan el 26% de eficiencia.
En lugar de recurrir a plomo recién refinado, el equipo decidió trabajar con un residuo especialmente difícil: antiguas municiones esféricas con residuos de carbono, impurezas metálicas y una pátina de oxidación acumulada durante siglos. Precisamente ese deterioro las convertía en una prueba exigente para validar el método.
De munición histórica a yoduro de plomo de alta pureza
El proceso se organizó en dos fases. Primero, los investigadores fundieron las balas y las remodelaron como electrodos. Después, las introdujeron en una disolución de acetonitrilo con yodo y aplicaron corriente eléctrica, lo que permitió sintetizar el compuesto buscado. La electroquímica generó yoduro de plomo y una etapa posterior de purificación lo llevó a calidad fotovoltaica, apta para integrarse en perovskitas.
Según el material complementario del estudio, la conversión electroquímica alcanzó una eficiencia del 94% y la optimización del procedimiento elevó el rendimiento del proceso en un 204%, además de reducir las impurezas metálicas hasta niveles comparables a los comerciales. Esa es la parte decisiva del avance: no solo reciclar plomo, sino hacerlo con una pureza suficiente para una aplicación tecnológica exigente.
Ian Marius Peters, coautor del estudio, resumió el objetivo al señalar que las células solares de perovskita dependen de yoduro de plomo de alta pureza, pese a que el plomo es tóxico e intensivo en recursos para extraerlo y refinarlo. En el artículo de AS añade que hoy existen millones de toneladas de plomo en residuos infrautilizados.
Un resultado solar con eficiencia del 21%
El polvo amarillo obtenido se utilizó para crecer cristales de perovskita mediante cristalización por temperatura inversa. A partir de ese material, los científicos fabricaron dispositivos solares con una eficiencia cercana al 21%, estadísticamente indistinguible de otros estándares actuales del sector. Para los autores, el resultado demuestra que un residuo tóxico heredado puede reconvertirse en un recurso útil para energía limpia.
El trabajo se enmarca además en una línea más amplia de investigación sobre fotovoltaica sostenible y economía circular, dos ámbitos que la propia FAU considera decisivos para abaratar y hacer más limpia la próxima generación de paneles solares. La proyección ahora pasa por escalar el método y comprobar hasta qué punto puede aplicarse a otras corrientes de residuos ricos en plomo.
