Las baterías del futuro.

Las baterías del futuro.

El desarrollo de tecnología para almacenaje de energía eléctrica ha crecido gradualmente a lo largo de los años, las baterías actuales han aumentado su capacidad, dándonos la oportunidad de usar nuestros celulares, laptops, tablets, ebooks por días, incluso casi por una semana. También ha avanzado la tecnología para el consumo de energía en los autos eléctricos que se recargan en unos minutos y recorren grandes distancias sin necesidad de alguna recarga, para esto se están desarrollando los acumuladores que son otro de tipo de baterías que algún día podrían cumplir con esta necesidad.

Diversas compañías pioneros del desarrollo de tecnología se están dando a la tarea de realizar dicha labor como Toshiba e Intel, que están desarrollando baterías más potentes basándose en el uso de la nanotecnología.

Todas estas investigaciones están basadas en el hecho de desarrollar una fuente de energía fiable y que perdure en lugar del consumo de combustibles, igual que la energía eólica, geotérmica y cualquiera de las fuentes de energía renovables.

Las fuentes de energía renovable tienes distintas caras, por un lado ayudan al planeta a no consumir combustibles fósiles que generen bióxido de carbono, pero lo malo de todos esto es que son muy irregulares, por ejemplo: la energía solar, son pocos los lugares donde siempre hay sol, o la energía eólica, igual no hay lugares con suficiente aire para poder hacer una turbina, agregándole que la tecnología que usan es muy cara y no está a la mano de cualquier persona o país en desarrollo. En algunas ocasiones los molinos de viento generan tanta energía que no se puede aprovechar, mientras que en otras no producen nada porque no hay viento o sol; para su uso total se tendría que conservar los combustibles usuales para cuando la energía renovable llegue a faltar.

Los vehículos eléctricos tienen un prob¬lema similar. Sus baterías no pueden competir en precio o potencia con los motores de combustible con-vencionales, pero sobre todo por su autonomía y su tiempo de recarga: estos coches necesitan enchufarse varias horas para recorrer distancias cortas antes de quedarse sin energía.

En la actualidad, el 90% de los vehículos eléctricos están com¬puestos por baterías de ion litio, aunque en la mayoría de los casos la vida útil no sobrepasa los 3 años y medio como máximo. Además, el valor de las baterías es excesivo e incide en el precio final del vehículo. En los próxi¬mos años futuras tecnologías se abocarán por completo al desar¬rollo de nuevas baterías, que po¬tenciarán las actuales y modifi¬carán la construcción de los coches.

La nanotecnología será parte fun¬damental, como así también las baterías sobre materiales líqui¬dos, como el litio, que potenciarán en gran porcentaje la autonomía, los tiempos de carga y el peso.

Elementos químicos como el flúor se están usando para el desarrollo de nuevas tecnología para aumentar la capacidad y duración de la energía de las baterías, esta investigación se está desarrollando en la universidad Stanford, pero sin entrar en muchos detalles que no entenderíamos podemos decir que las nuevas bat¬erías se basarían en sulfuro de litio. Con estas baterías se podría conse¬guir un 80% más de capacidad que con los sistemas actuales, además de ser más seguras.

El ejemplo más claro para los consumidores es que estas baterías sólo soportan entre 40 y 50 ciclos de carga antes de degradarse (las actuales de iones de litio, tienen una vida media de 300 a 500 ci¬clos). El interrogante, una vez más, recaerá sobre el valor de las mismas y los tiempos en que se demorará en aplicar las tecnologías de avanzada.

Los acumuladores podrían ser la solución. Inventados hace casi tres siglos, en la actualidad uno de sus usos más comunes es como conden¬sadores en los aparatos electrónicos. Mientras que las baterías o las pi¬las se basan en reacciones químicas para producir electricidad, los acu¬muladores mantienen los electrones como una carga física y por ello son capaces de realizar flujos rápidos de energía. El fundamento de las pilas y acumuladores es la trans¬formación de la energía química en eléctrica, mediante reacciones de oxidación-reducción producidas en los electrodos generan una corriente de electrones. Cuando se unen mediante un hilo metálico dos cuerpos entre los cuales existe una diferencia de potencial, se produce un paso de corriente que provoca la disminución gradual de dicha dife¬rencia. Al final, cuando el poten¬cial se iguala, el paso de corriente eléctrica cesa. Para que la corriente siga circulando debe mantenerse constante la diferencia de potencial.

Un inconveniente que frena su general¬ización es que la cantidad de electricidad que pueden almacenar en relación a su peso es pequeña. Para lograr la misma cantidad de energía eléc¬trica de una batería de 400 kilos se necesita un acumulador de ocho toneladas. Demasiado peso para un coche eléctrico.

Acumuladores “nano”

Una posible vía que parece desper¬tar más expectativas es el uso de nano-materiales (del tamaño de una milmillonésima parte de un metro). En esta carrera se encuentran varios competidores. Entre ellos la empre¬sa Intel, consciente de que no puede limitarse a producir sus famosos mi-crochips. Su laboratorio de I+D tra¬baja en varios sistemas que pueden ser el futuro de su sector, como la electricidad sin cables o los cita¬dos acumuladores. En uno de es¬tos proyectos su responsable, Tom Aldridge, reconoce que todavía es pronto para hablar de resultados, pero confía en que los acumula¬dores podrían sustituir a las actuales baterías de litio y ofrecer muchas mayores prestaciones, tanto para aparatos electrónicos como para ve¬hículos eléctricos.

El carbono y otras moléculas han demostrado una increíble capacidad de almacenar energía e hidrógeno a escala nano. La ing¬eniera química Paula Hammond y el ingeniero mecánico Yang-Shao- Horn, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) han creado unas láminas ultradelgadas basadas en nanotubos de carbono que podrían dar lugar a “súper baterías” y acumuladores eléctricos.

Otro investigador del MIT, Joel Schindall, trabaja en la mejora de los ultra-acumuladores. Estos dispositi¬vos se desarrollaron en los años 60 y se utilizan en algunos aparatos electrónicos, pero sus prestaciones son todavía muy limitadas. Algunos expertos les apuntan un interesante futuro. Con los avances necesarios, podrían conseguir tiempos de carga muy rápidos, una menor contami¬nación gracias a la reducción de materiales químicos tóxicos y a una vida

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