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El sodio amenaza el reinado del litio en las baterías

A principios de la década de los años 80, las investigaciones en materia de baterías para dispositivos electrónicos se centraban en el sodio. Sin embargo, los trabajos  fueron descartándolo poco a poco en favor del litio, debido a que los estudios indicaban que con una tensión de 3,5V era capaz de proporcionar mucha más energía. Otra de las ventajas añadidas era el peso: los iones de litio son más ligeros que los de sodio, lo que contribuía a aligerar las baterías.

¿Cuál es la desventaja del litio? Su escasez y su localización, en muy pocos puntos del planeta como China, Colombia, Chile… algo que, en cambio, no sucede con el sodio, que es muy abundante a lo largo de la corteza terrestre. Por ponerle cifras, mientras que sólo el 0,06% del litio se encuentra en la corteza terrestre, en el caso del sodio la cifra se sitúa en el 2,6%. No sólo eso, sino que el sodio también se encuentra en el agua del mar, en forma de cloruro de sodio. En cuanto a los costes, imaginen, mientras que el precio de la tonelada de litio ronda los 15.000 dólares, el de la tonelada de sodio es de unos 150 dólares.

Así las cosas y viendo la gran demanda en ciernes con la adopción cada vez más masiva del vehículo eléctrico, el experto francés Jean-Marie Tarascon retomó las investigaciones con sodio hace unos seis años. De esta manera, en Francia existe una red de investigadores y fabricantes (entre los que hay compañías como Renault, Saft y Alstom), bautizada como RS2E, que acaba de presentar el primer prototipo de baterías de iones de sodio.

Europa no quiere perder de nuevo el tren de las baterías. A fin de cuentas, y como recuerda Tarascon, toda la investigación básica de las baterías de litio se realizó en Europa, sobre todo en Francia. ¿Qué sucedió entonces para que a día de hoy el 95% de la producción de baterías de litio tenga lugar en Asia? Que la transferencia tecnológica se llevó a cabo en Japón, lo que dio pie a que fuera Sony la que lanzara la primera batería de litio en 1991.

En este sentido y basándose en las actuales baterías de litio, los científicos han desarrollado un dispositivo de almacenamiento capaz de albergar masivamente en su interior las llamadas energías renovables intermitentes. Se trata de la alternativa más sólida para las baterías de iones de litio que pueden encontrarse instaladas a día de hoy en teléfonos móviles, ordenadores o, incluso, en los vehículos eléctricos.

Las dimensiones del prototipo cilíndrico son de unos 6,5 centímetros de altura por 1,8 de diámetro y en su interior los iones de sodio van de un electrodo a otro durante los ciclos de carga y descarga. En cuanto a su rendimiento, éste se cifra en alrededor de los 90 vatios-hora/kilogramo, superando los 2.000 ciclos de carga. A pesar de que para los dispositivos portátiles será necesario continuar reduciendo su tamaño, su futuro es prometedor.

Y lo es que porque el mercado se ha abierto de manera extraordinaria, esperando que para 2020 sea el doble que a día de hoy, con unas previsiones de negocio de 80.000 millones de dólares. Al auge de los vehículos eléctricos se suma la necesidad de contar con baterías de grandes dimensiones que puedan almacenar la energía renovable intermitente, esto es, la generada por placas solares fotovoltaicas o aerogeneradores.

La de RS2E no es la única investigación en curso en materia de baterías de sodio. Toyota ultima también su prototipo y en la Universidad de Oxford, en colaboración con la empresa británica Faradion, ya se ha realizado una prueba este año con bicicletas eléctricas movidas con este tipo de baterías. Asimismo, a finales del año pasado, la Universidad de Stanford presentó un estudio que revelaba el desarrollo de baterías de sodio con rendimientos muy similares a las de litio y, además, un 80% más baratas.

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