Los coches el¨¦ctricos piden ox¨ªgeno
En 2040 las bater¨ªas de iones de litio habr¨¢n quedado atr¨¢s y los veh¨ªculos a pilas se alimentar¨¢n con acumuladores de litio-ox¨ªgeno o pol¨ªmeros de grafeno, m¨¢s sostenibles, baratos y eficientes
Dentro de 30 a?os, cuando muy probablemente no se pueda circular en Espa?a con veh¨ªculos de gasolina o gas¨®leo, quiz¨¢ las bater¨ªas de los coches el¨¦ctricos sean de litio-ox¨ªgeno o de ion-sodio. En ese terreno se mueve la investigaci¨®n. Porque todo cuanto preocupa de los veh¨ªculos a pilas se debe a los actuales acumuladores de ion-litio, todav¨ªa con algunas desventajas significativas.
¡°El coche el¨¦ctrico no triunfar¨¢ porque es m¨¢s limpio, sino porque es mejor¡±
Si la comparaci¨®n se redujera a los motores, los el¨¦ctricos se habr¨ªan impuesto sin duda a los tradicionales de combusti¨®n: son propulsores mucho m¨¢s eficientes (convierten en movimiento el 90% de la energ¨ªa que reciben, frente al 30% de los de gasolina), limpios, silenciosos, m¨¢s f¨¢ciles de fabricar y de mantener y adem¨¢s capaces de transmitir toda su potencia casi al instante, lo cual resulta mucho mejor para conducir.
Pero los motores no existen sin las bater¨ªas de ion-litio, con las cuales se han conseguido avances tan impensables hace diez a?os como insuficientes hoy en d¨ªa. Es cierto que se han desarrollado hasta ofrecer una densidad energ¨¦tica aceptable (requieren menor tama?o para almacenar y suministrar energ¨ªa, lo que se traduce en una mayor autonom¨ªa) y que su durabilidad ha aumentado notablemente (resisten un gran n¨²mero de ciclos de carga), incluso que mantienen hasta un 90% de su capacidad pasados unos cinco o seis a?os (la situaci¨®n empeora despu¨¦s).
Tambi¨¦n es verdad que exigen pagar algunos peajes dif¨ªciles de digerir para la industria. El principal es la propia fabricaci¨®n de los acumuladores, que requiere el uso de materias primas complicadas de obtener, cuya extracci¨®n y transporte suponen un esfuerzo sobresaliente. Las reservas de litio, n¨ªquel y cobalto (que no son ilimitadas, por otra parte) se reparten en yacimientos de Brasil, Argentina, Chile, Bolivia, Australia, Cuba, Rusia o el Congo, y llegar a ellos y extraer los minerales supone un gasto de energ¨ªa y agua muy elevado. Un reciente estudio del Instituto de Medio Ambiente de Suecia concluye que la fabricaci¨®n de una sola bater¨ªa de iones de litio de 100 kWh (la que utiliza la versi¨®n superior del Tesla Model S) supone la emisi¨®n de entre 150 y 200 toneladas de CO2. Traducido al lenguaje de la carretera, el equivalente a conducir un coche de gasolina durante ocho a?os, seg¨²n el informe sueco.
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A esto se suman problemas como los lentos procesos de recarga y una densidad energ¨¦tica mejorada, pero todav¨ªa insuficiente: aunque los ¨²ltimos modelos presentados ofrecen autonom¨ªas te¨®ricas de entre 500 y 600 kil¨®metros, el tama?o de las bater¨ªas penaliza otros aspectos como la habitabilidad interior o el espacio en el maletero. Sin dejar de desarrollar los acumuladores de iones de litio, el reto de investigadores y fabricantes es encontrar alternativas fiables a esta tecnolog¨ªa.
- M¨¢s autonom¨ªa, menor precio
Las actuales bater¨ªas de iones de litio utilizan electr¨®lito l¨ªquido (el material que permite la transferencia de electrones entre el electrodo negativo y el positivo) y cuentan con una densidad energ¨¦tica, es decir, la cantidad de energ¨ªa por unidad de volumen, de entre 400 Wh/l y 650 Wh/l, y todav¨ªa se espera que evolucionen lo suficiente en los pr¨®ximos a?os para ofrecer una mayor autonom¨ªa a un menor precio. Paralelamente, sin embargo, la investigaci¨®n trabaja en posibles alternativas a m¨¢s largo plazo.
Las bater¨ªas del futuro
- Litio y azufre. Estas bater¨ªas pesan menos, almacenan m¨¢s energ¨ªa y resultan m¨¢s respetuosas con el medio ambiente. Las investigaciones se centran en solventar los dos problemas principales: la inestabilidad qu¨ªmica del azufre, que va degradando el electrodo, y su mala conductividad.
- Litio metal. Con una densidad de energ¨ªa que duplica a las de iones de litio, estas bater¨ªas utilizan un electrodo de grafeno. El tiempo de recarga se reduce notablemente.
- Electrolito s¨®lido. En estas, en las que trabajan empresas como Samsung y LG Chem, se emplea un conductor de electricidad s¨®lido: no hay riesgo de corrosi¨®n, la densidad energ¨¦tica se duplica y la recarga es hasta seis veces m¨¢s r¨¢pida. Se estima que estar¨¢n listas antes de diez a?os.
- Litio-ox¨ªgeno. Podr¨ªan ser las bater¨ªas del futuro porque ofrecen una densidad de energ¨ªa que multiplica hasta por 15 la de los acumuladores actuales, gracias al uso del ox¨ªgeno. Sin embargo, el problema es la corrosi¨®n que sufre el electrodo negativo, lo que impide las recargas continuadas. Un equipo de investigadores de la universidad canadiense de Waterloo parece haber hallado la soluci¨®n, pero a¨²n se encuentran en fase experimental.
- Pol¨ªmero de grafeno. La empresa espa?ola Grabat produce celdas de pol¨ªmero de grafeno para diferentes tipos de bater¨ªas. La compa?¨ªa promete mayor densidad energ¨¦tica, menor tiempo de carga y m¨¢s seguridad. En definitiva, ser¨¢n muy ligeras y apenas ocupar¨¢n espacio, pero falta que alguien se decida a usar esta tecnolog¨ªa, ensamblando esas celdas y creando las bater¨ªas.
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