Las alternativas a las baterías de ión-litio para los coches eléctricos

Un futuro en el que todos los vehículos sean eléctricos exige buscar baterías que cumplan varias condiciones: Utilizar materiales y métodos de fabricación que reduzcan, notablemente, la producción de CO2; incrementar el almacenamiento de energía y disminuir el precio; incrementar la vida (número de cargas), disminuir el peso, volumen y el tiempo de carga. Además, no pueden depender de materiales que solo poseen en su subsuelo muy pocos países.

Estas exigencias nos avocan a la siguiente pregunta: ¿Es necesario sustituir las baterías de litio (ión-litio)?. La respuesta es sí.

Desde el punto de vista medioambiental se sabe que el litio no es la mejor opción para las baterías. Su extracción puede dar lugar a una gran deforestación y, además, ambas, extracción y fabricación producen una importante cantidad de CO2. También se ha descubierto que las baterías de litio provocan incendios en los 'vertederos' cuando no se desechan correctamente. Esta capacidad de incendiarse, debido a que utilizan lo que técnicamente se llama un electrolito líquido, exige que el lugar del vehículo, donde van situadas, sea un recinto cerrado y refrigerado. A esto hay que añadir que tienen una vida demasiado corta, tiempos de carga demasiado largos y, además del litio, utilizan otros metales contaminantes, caros y sin control de precio (cobalto, níquel, etc.). Los esfuerzos de investigación que se están haciendo para corregir algunos de los factores negativos de estas baterías no están dando el fruto deseado. Por ello se buscan alternativas.

De las muchas opciones que se están estudiando para sustituir a las baterías de ion-litio en centros de investigación básica y aplicada, en este artículo se indican las dos que están más avanzadas. Para ambas, las empresas de automóviles han creado consorcios con importantes inversiones económicas.

Una de las opciones es seguir utilizando un electrólito líquido pero, sustituyendo el litio por el sodio para el electrodo negativo y utilizar azufre para el positivo. Estas baterías fueron creadas por la General Motors en 1900, pero tenían un grave problema. Los electrolitos usuales disuelven el azufre provocando una vida útil muy corta y un funcionamiento inestable. Por tanto el primer problema a resolver es encontrar electrolitos que manteniendo el rendimiento no disuelvan el azufre del electrodo positivo. Estas baterías, si se consigue optimizarlas, disminuirían notablemente la emisión de CO2 aunque, se emitirán pequeñas cantidades de SO2, otro gas de efecto invernadero. Debido a que los materiales a emplear son abundantes y existen en todos los países, el precio de estas baterías debe ser notablemente más bajo que las de ión-litio. Quedan por comprobar si se mejoran el resto de los factores negativos indicados anteriormente.

La otra opción son las llamadas baterías de estado sólido. Se denominan así debido a que utilizan un electrólito sólido formado por vidrio, cerámicos, polímeros sólidos o sulfitos. Esto las hace más ligeras, capaces de almacenar más energía, que se carguen más rápido y que sean menos propensas a incendiarse. Este hecho simplifica los sistemas de refrigeración en el habitáculo de baterías del vehículo y mejora la seguridad operativa. En cuando a su vida útil se habla de pasar de unos 3000 ciclos de carga para las de ión-litio a unos 10.000. El esfuerzo mundial más importante es un consorcio liderado por el grupo BMW. Los más optimistas hablan de la posible comercialización de estas baterías para 2024 y otros (Toyota) para 2030. El retraso en su posible utilización se debe, entre otras cosas, a que el paso del laboratorio a la fabricación es, actualmente, un proceso costoso y está poco desarrollado.

Como se puede intuir, el futuro del vehículo eléctrico está en las baterías.

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