Un equipo japonés y australiano (Universidades de Nueva Gales del Sur y Yokohama) acaba de anunciar que han creado una batería de estado sólido que dicen que es literalmente eterna. Y ahora, un flashback.
Este verano consideré con un poco de orgullo el hecho de que mi teléfono inteligente tenía ahora casi 4 años. Tiempos Bíblicos Hoy en día, Entre Obsolescencia planificada y actualizaciones continuas, incluso mínimas, que casi te obligan a cambiar de dispositivo cada 18 meses (o menos). Realmente no pensé en cambiarlo, pero un caluroso día de julio, la placa trasera literalmente salió disparada frente a mis ojos. Sí, expulsado, como esos asientos de piloto de jet cuando uno aprieta el botón para escapar con el paracaídas. ¿Eh? Sencillo: la batería se había hinchado desproporcionadamente, provocando que el dispositivo "explotara". Podría haberse incendiado, me dijo el técnico.
Bien. Eso es malo. Porque esto es algo bastante común y probablemente muchos de ustedes lectores hayan experimentado algo similar. Sin embargo, lo realmente preocupante es el impacto medioambiental de esta escasa duración de la batería, especialmente ahora que pondremos estas cosas en todas partes, en los hogares para conservar energía renovable y en prácticamente todos los coches. El “Santo Grial” en este campo es encontrar una batería que dure mucho más y sea mucho más estable. Les he hablado de muchas investigaciones en esta dirección y ésta es increíble.
De acuerdo, chicos, tienen mi atención.
Una premisa antes de sumergirnos en esta sorprendente investigación, entender de qué estamos hablando. La mayoría de nosotros usamos baterías alimentadas de iones de litio, que tienen dos electrodos (positivo y negativo) y un electrolito gelatinoso, así como un separador en el centro. Este electrolito permite que los iones Litio moverse entre los electrodos, permitiendo que la batería almacene y libere energía eléctrica. A batería de estado sólido Funciona de manera similar, pero utiliza un electrolito sólido de cerámica o vidrio. Estos electrolitos más densos permiten que las baterías de estado sólido contengan más energía y sean más rápidas que las baterías de iones de litio. Por este motivo, son ideales para vehículos eléctricos de largo alcance, aviación propulsada por baterías e incluso barcos propulsados por baterías.
Y ahora, el punto débil de ambos: la duración. ¿Lo que sucede? ¿Por qué estas baterías “envejecen” así? Intentaré decirlo brevemente. A veces, los iones de litio en el electrodo positivo pueden atraer y absorber electrones "deshonestos", convirtiéndose en depósitos de litio metálico en bruto. Este proceso puede reducir la cantidad de iones de litio disponibles en la batería, reduciendo así su capacidad general. Un poco como las placas de colesterol en una arteria, entonces, si estos depósitos de litio se acumulan (en picos llamados dendritas), pueden causar un cortocircuito catastrófico en la célula. Sucede en las baterías de iones de litio y, actualmente, de manera aún más catastrófica en las de estado sólido. Voilá. Y mi teléfono se ha ido.
Sí, pero la batería eterna?
Aquí estamos. En la investigación que se acaba de publicar en Nature (como siempre, te la enlazo si quieres saber más: puedes encontrarlo aquí), el equipo anuncia que ha creado un electrodo positivo tan estable que no produce depósitos de litio, lo que significa que una batería de estado sólido que lo utilice prácticamente nunca se degradará. Para demostrarlo, construyeron una pequeña celda de 300 mAh y la probaron repetidamente. Después de 400 ciclos de carga, todavía tenía literalmente la misma capacidad inicial: proporcionalmente es como si un Tesla Model 3 LR hubiera recorrido 212.000 kilómetros (132.000 millas) sin perder su capacidad de carga. Por lo general, las células de Tesla se degradan en un 12% después de esta distancia, pero este nuevo electrodo parece prometer un futuro con muchos, muchos menos límites para nuestras baterías. Abre escenarios en los que incluso una batería sobrevive a la vida del vehículo que la alberga, "migrando" a un vehículo nuevo.
Las implicaciones: muchas y muy importantes
Hoy, el producción de vehículos eléctricos y sus baterías tienen un alto impacto ambiental, incluidas las emisiones de carbono para la producción y las actividades de extracción necesarias. Sin embargo, con esta nueva batería eterna, la industria de los vehículos eléctricos podría volverse mucho más sostenible. Esto abriría grandes espacios para el mercado de vehículos eléctricos de segunda mano, ya que incluso aquellos con un alto kilometraje podrían seguir funcionando correctamente. Es decir, cualquier persona, independientemente de su presupuesto, podría conducir un vehículo eléctrico.
¿Qué pasa con las baterías de red? Actualmente son un pilar clave de la infraestructura de energía renovable, pero su vida útil es limitada. Las células funcionan durante unos 20 años. Por el momento, esto no es un problema ya que ninguna batería de red tiene más de 20 años, pero cuando comencemos a reemplazarlas produciremos más emisiones de carbono y minería dañina para el medio ambiente. Con una batería prácticamente eterna como la que se presenta en Nature, la vida útil de las baterías de la red será indefinida, y esto reducirá en gran medida las emisiones generales de carbono en el ya más ecológico campo de las energías renovables.
En resumen: ¿puede esta batería eterna cambiar el mundo?
Yo diría que sí, incluso si la palabra "eterno" suena mal y no puede ser cierta. Los datos actuales nos muestran que después de un número suficiente de ciclos la batería no se ha movido ni un ápice, pero eso no significa que una batería nunca agotará su capacidad. Y en cualquier caso también hay otros factores a tener en cuenta: por ejemplo, ¿cuánto tiempo se tarda en cargar una batería como esta? ¿Qué tan seguro es? Cuánto va a costar. Es fácil decir eterno.
Sin embargo, incluso si seguimos siendo racionales, hay motivos para alegrarnos: si estos investigadores, como anuncian, han encontrado una manera de fabricar baterías increíblemente duraderas y con gran densidad energética, el efecto dominó de dicha tecnología tendrá un profundo impacto en nuestro futuro y sobre nuestros esfuerzos por salvar el mundo... de nosotros mismos
