Batería de estado sólido
«La necesidad de baterías más pequeñas y de carga más rápida es mayor que nunca», afirma Chao-Yang Wang, catedrático William E. Diefenderfer de Ingeniería Mecánica en Penn State y autor principal del estudio. «Sencillamente, no hay suficientes baterías ni materias primas críticas, especialmente las de producción nacional, para satisfacer la demanda prevista».
En agosto, la Junta de Recursos Atmosféricos de California aprobó un amplio plan para restringir y, en última instancia, prohibir la venta de coches de gasolina en el estado. Para 2035, el mayor mercado automovilístico de Estados Unidos jubilará de hecho al motor de combustión interna.
Para que las ventas de coches nuevos se desplacen hacia los vehículos eléctricos (VE) impulsados por baterías, explicó Wang, tendrán que superar dos grandes inconvenientes: son demasiado lentos para recargarse y demasiado grandes para ser eficientes y asequibles. En lugar de tardar unos minutos en el surtidor de gasolina, según la batería, algunos VE pueden tardar todo el día en recargarse.
«Nuestra tecnología de carga rápida funciona con la mayoría de las baterías de alta densidad energética y abrirá una nueva posibilidad de reducir el tamaño de las baterías de los vehículos eléctricos de 150 a 50 kWh sin que los conductores sientan ansiedad por la autonomía», afirma Wang, cuyo laboratorio se asoció con la empresa emergente EC Power, con sede en State College, para desarrollar la tecnología. «Las baterías más pequeñas y de carga más rápida reducirán drásticamente el coste de las baterías y el uso de materias primas críticas como el cobalto, el grafito y el litio, lo que permitirá la adopción masiva de coches eléctricos asequibles».
Próximos coches eléctricos 2023
Aunque todavía queda un largo camino por recorrer -los vehículos eléctricos solo representaron el 3% de las ventas mundiales de automóviles en 2020-, el crecimiento de los VE por fin está subiendo. De 2010 a 2019, el número de vehículos eléctricos en circulación pasó de 17.000 a 7,2 millones. Y esa cifra podría aumentar a 250 millones en 2030, según una estimación de la Agencia Internacional de la Energía.
La creciente demanda de vehículos eléctricos es una buena noticia para limitar las emisiones climáticas del sector del transporte, pero los VE siguen teniendo costes medioambientales. Especialmente preocupantes son los materiales necesarios para fabricar las siempre importantes baterías, algunos de los cuales ya se prevé que escaseen.
«El cambio climático es nuestro mayor y más acuciante desafío, pero hay algunas vías peligrosas que debemos tener en cuenta mientras construimos la infraestructura que nos lleve a un nuevo paradigma de bajas emisiones de carbono», afirma Douglas McCauley, profesor y director de la Benioff Ocean Initiative de la Universidad de California en Santa Bárbara.
Una de esas peligrosas vías es la explotación del fondo marino para extraer minerales como el cobalto y el níquel, muy utilizados en las baterías de los vehículos eléctricos. Hasta ahora, la extracción de estos materiales se ha limitado a tierra firme, pero se están elaborando normas internacionales para la explotación minera de los fondos marinos lejos de la costa.
Noticias sobre baterías Ev
Los vehículos eléctricos actuales funcionan con baterías de iones de litio cuya fabricación cuesta entre 10.000 y 12.000 dólares. Se fabrican principalmente con litio, cobalto, manganeso y níquel. Y los materiales han subido de precio en los dos últimos años.
ARCHIVO – Trabajadores de una fábrica de Xinwangda Electric Vehicle Battery Co. Ltd, que fabrica baterías de litio para coches eléctricos y otros usos, en Nanjing, en la provincia oriental china de Jiangsu, el 12 de marzo de 2021. (Foto de AFP)
Las nuevas baterías en desarrollo podrían costar entre un tercio y dos tercios menos. Pero su promesa depende de que se superen las dificultades para trabajar con los materiales. El sodio no almacena tanta energía, mientras que el azufre puede dañar fácilmente las piezas clave de una batería.
Varias empresas de Estados Unidos, Alemania y Noruega están desarrollando baterías de litio-azufre que no necesitan el costoso níquel o cobalto. Entre ellas figuran Lyten y Conamix en Estados Unidos, la alemana Theion y la noruega Morrow.
Ulrich Ehmes es el director ejecutivo de Theion, en Berlín (Alemania). Dice que el azufre es tan corrosivo que mata una batería después de 30 cargas. Pero la empresa ha desarrollado una forma de proteger el electrodo de litio y azufre para que dure toda la vida útil de un vehículo eléctrico. Un electrodo es un elemento a través del cual la electricidad entra o sale de una batería u otro dispositivo.
Nueva tecnología de baterías
Mayor autonomía, carga más rápida, menor degradación de la autonomía y un precio de etiqueta más bajo: Eso es todo lo que las nuevas tecnologías de baterías van a aportar a los coches eléctricos. Y aunque, en la práctica, me siguen entusiasmando más los avances en materia de recarga, como la reciente expansión de GM con Pilot y EVgo o los Supercargadores de Tesla que están abarcando todo el mundo, he aquí algunas nuevas tecnologías de baterías que son fuertes rivales para mi entusiasmo.El ion de litio está lejos de estar acabadoSila Nanotechnologies está sustituyendo el ánodo de grafito que constituye gran parte del volumen y alrededor del 15% del peso de las actuales baterías de ion de litio por una forma de silicio que, según afirma, proporcionará a las celdas de las baterías un aumento del 20 al 40% en densidad energética, al tiempo que se cargarán más rápidamente. Este cambio equivaldría aproximadamente a que un Ford F-150 rindiera 25 MPG este año y 35 MPG el próximo, un salto sin precedentes. Mercedes parece el primer cliente que ofrecerá la tecnología Sila como opción de élite en el nuevo EQG eléctrico en 2025. La densidad energética es especialmente importante en vehículos pesados como el EQG, porque su ligereza tiende a magnificar las deficiencias de las baterías actuales, que tienen que ser grandes y pesadas para mover algo grande y pesado incluso un número decente de kilómetros, estableciendo un ciclo decididamente poco virtuoso. Sila afirma que la tecnología tradicional de las baterías de iones de litio se ha estancado en términos de densidad energética.