ISABEL RUBIO ARROYO | Tungsteno
La clave para crear baterías de litio-azufre más resistentes podría estar en una cucharada de azúcar. Un equipo de científicos australianos ha hallado una molécula modificada de glucosa que aumenta la estabilidad de estos aparatos. El avance, publicado en la reputada revista científica Nature Communications, es importante porque este tipo de batería es más eficiente y liviana que las tradicionales de litio. Analizamos qué supone esta innovación y qué impacto puede tener en la movilidad eléctrica.
Azúcar para hacer baterías más duraderas
Las baterías de litio-azufre pueden almacenar de dos a cinco veces más energía que las baterías de iones de litio del mismo peso. Aunque no son nuevas, su uso está muy limitado porque tienen un inconveniente: su vida útil. La naturaleza aislante del azufre hace que se deterioren rápidamente y no sobrevivan a demasiados ciclos de carga. Pero esto podría cambiar. En la última década varios científicos han intentado que estas baterías sean estables y viables a largo plazo para almacenar energía.
Un equipo de investigadores de la Universidad de Monash, en Melbourne, parece haber dado un paso importante para conseguirlo. Con un aditivo a base de glucosa, aseguran haber estabilizado la tecnología de estas baterías. Para su trabajo, se inspiraron en un informe geoquímico de 1988 que describía cómo la glucosa y, en menor medida, la celulosa resisten la degradación en sedimentos geológicos. El estudio publicado en Nature Communications concluye que un sistema aglutinante simple basado en sacáridos puede impartir funcionalidades críticas a un cátodo de azufre no sofisticado, lo que conduce a un ciclo de vida estable. El resultado, según explican los autores, es una batería más duradera, liviana y sostenible para la aviación, los vehículos eléctricos o los submarinos.
Las baterías de litio-azufre pueden almacenar de dos a cinco veces más energía que las baterías de iones de litio del mismo peso. Crédito: BMW Group.
Recorrer cientos de kilómetros sin recargar la batería
Las baterías de litio-azufre aspiran a suponer un antes y un después en la movilidad eléctrica. “En menos de una década, esta tecnología podría dar lugar a vehículos, incluidos autobuses y camiones eléctricos, que puedan viajar de Melbourne a Sydney sin recargarse”, afirma Mainak Majumder, autor del estudio y profesor del departamento de ingeniería mecánica y aeroespacial y director asociado del Instituto de Energía de Monash. Es decir, con estas baterías un vehículo eléctrico podría recorrer casi 1.000 kilómetros sin recargarse. En la práctica, un Tesla Model 3 Standard Range Plus, que tiene una batería de aproximadamente 500 kilogramos y 400 kilómetros de autonomía en el mundo real, podría tener una batería de litio-azufre del mismo tamaño y peso pero con una enorme autonomía de 1.200 kilómetros, según el portal especializado en automoción WhichCar.
Las baterías de litio-azufre, según Majumder, también podrían permitir “la innovación en drones agrícolas y de entrega donde el peso ligero es primordial”. Los prototipos fabricados por los investigadores, además de disponer de más capacidad que las baterías de iones de litio equivalentes, pueden alcanzar una vida útil de más de 1.000 ciclos de carga y descarga. Yingyi Huang, uno de los autores del estudio, afirma que “cada carga dura más, lo que prolonga la vida útil de la batería”. "Y la fabricación de baterías no requiere materiales exóticos, tóxicos y costosos", asegura.
Con las baterías de litio-azufre, los vehículos eléctricos podrían recorrer casi 1.000 kilómetros sin recargarse. Crédito: Unsplash.
¿Las baterías del futuro?
Aunque este hallazgo resulta prometedor, aún hacen falta más investigaciones e inversión en este tipo de tecnología para que lleguen al mercado todas estas promesas y conseguir una adopción a gran escala de este tipo de tecnologías. Mahdokht Shaibani, uno de los autores del estudio, reconoce que aunque este descubrimiento resuelve algunos desafíos de las baterías de litio-azufre, “se necesita más innovación para permitir la adopción a gran escala de esta tecnología prometedora”. La viabilidad de estas baterías dependerá de si realmente se consigue lograr su estabilidad a largo plazo.
De momento, ya hay algunas empresas interesadas en esta tecnología. Mark Gustowski, director gerente del proveedor de soluciones energéticas Enserv Australia, ha anunciado su intención de utilizar este tipo de baterías “para ingresar en el creciente mercado de vehículos eléctricos y dispositivos electrónicos”. "Planeamos fabricar las primeras baterías de litio-azufre en Australia utilizando litio australiano en unos cinco años", afirma.
A medida que la sociedad busca una alternativa a los combustibles fósiles, resultan fundamentales las nuevas baterías con mayor capacidad de almacenamiento y menor demanda de minerales críticos. La batería de litio-azufre se presenta como una de las tecnologías más prometedoras en este sentido, pero aún habrá que esperar para ver si finalmente logran implantarse de forma masiva en nuestros aviones, vehículos eléctricos, drones o submarinos.
· — —
Tungsteno es un laboratorio periodístico que explora la esencia de la innovación. Ideado por Materia Publicaciones Científicas para el blog de Sacyr.
