El aprovechamiento de residuos de crustáceos podría extenderse hacia la fabricación de materiales capaces de almacenar energía eléctrica. Esta posibilidad fue abordada por Diego Reyes Espinoza, académico del Instituto de Acuicultura y Medio Ambiente de la Universidad Austral de Chile (UACh), sede Puerto Montt, quien presentó una investigación sobre las propiedades de carbones derivados de quitosano.
El trabajo, expuesto durante el tercer Workshop Materials Sci&Eng 2026, realizado en la Universidad de La Frontera, en Temuco, examinó cómo distintas proporciones de hierro y zinc influyen en la estructura de estos materiales y en su capacidad para almacenar carga eléctrica.
La investigación busca comprender qué características permiten mejorar su desempeño como electrodos, componentes fundamentales de dispositivos de almacenamiento energético, como los supercapacitores.
¿Cómo pueden aprovecharse los residuos de crustáceos?
El quitosano es un biopolímero que se obtiene a partir de la quitina, una sustancia presente en los caparazones de crustáceos, como camarones y cangrejos.
Su composición química, que incluye carbono y nitrógeno, permite utilizarlo como materia prima para producir materiales carbonosos mediante tratamientos térmicos.
Estos materiales pueden emplearse en la fabricación de electrodos para supercapacitores, dispositivos que almacenan energía a través de la acumulación de cargas eléctricas y que se caracterizan por su capacidad de cargarse y descargarse rápidamente.
En este contexto, el quitosano representa una alternativa de interés para investigar nuevas aplicaciones de subproductos provenientes del procesamiento de recursos marinos.
Hierro y zinc: ¿qué revelaron los ensayos?
Para evaluar el efecto de ambos metales, el investigador trabajó con seis formulaciones de materiales carbonosos obtenidos a partir de quitosano comercial: una sin incorporación de metales, dos con hierro o zinc por separado y tres que combinaron ambos elementos en distintas proporciones.
Las muestras fueron sometidas a pirólisis, un proceso que utiliza altas temperaturas en ausencia de oxígeno para transformar la materia orgánica en un material rico en carbono. En este caso, el tratamiento alcanzó los 750 °C bajo una atmósfera de nitrógeno.
Posteriormente, se analizaron las características estructurales y la respuesta electroquímica de los materiales mediante distintas técnicas de laboratorio.
Los resultados evidenciaron que la proporción entre hierro y zinc influye en la estructura del carbono y en su comportamiento eléctrico. Es decir, no basta con incorporar una mayor cantidad de metales, sino que también resulta importante determinar cómo se combinan.
En las pruebas electroquímicas preliminares, la formulación denominada BC6 alcanzó la mayor capacitancia específica aparente, con 330 faradios por gramo (F/g), mientras que BC5 registró 315 F/g.
La capacitancia específica permite evaluar cuánta carga eléctrica puede almacenar un material en relación con su masa, bajo determinadas condiciones de ensayo.
Aunque BC6 obtuvo el valor más alto, BC5 presentó una estructura más amorfa, característica considerada de interés para los objetivos de esta investigación. Los resultados muestran que la composición del material puede modificar tanto sus propiedades estructurales como su respuesta electroquímica.
Una posible aplicación para los subproductos marinos
De acuerdo con Reyes, comprender la relación entre las condiciones de fabricación, la incorporación de metales y las propiedades electroquímicas es fundamental para identificar los factores que determinan el desempeño de estos materiales.
El investigador también destacó la oportunidad de aprovechar residuos de crustáceos como materia prima para desarrollar materiales de mayor valor agregado, especialmente en una región como Los Lagos, donde existe actividad de procesamiento de recursos marinos.
No obstante, los resultados corresponden a una etapa experimental. La investigación presentada no demuestra todavía la fabricación de dispositivos comerciales ni su desempeño a escala industrial.
Para avanzar hacia aplicaciones prácticas, será necesario continuar evaluando aspectos como la estabilidad de los materiales, su comportamiento durante ciclos repetidos de carga y descarga y la viabilidad de producirlos a mayor escala.
El trabajo aporta antecedentes para explorar nuevas formas de valorización de recursos de origen marino, vinculando el aprovechamiento de subproductos con el desarrollo de tecnologías para el almacenamiento de energía.
