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Batería de móvil sostenible
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Batería de móvil sostenible: todas las alternativas

Las baterías que alimentan nuestros smartphones son un gran problema. La producción y la eliminación de estos artículos tienen un impacto cada vez más fuerte en el medio ambiente debido al metal que hace funcionar el modelo más popular: el litio. Este problema tan urgente seguirá creciendo con la revolución del transporte.

Batería de móvil sostenible

Los problemas ambientales relacionados con las baterías

Los dispositivos electrónicos como teléfonos, tabletas y ordenadores portátiles no son los únicos que necesitarán baterías. En los próximos años, los vehículos eléctricos también tendrán que ser capaces de almacenar la recarga que necesitan para viajar. Por otro lado, en el frente de la energía renovable, la necesidad de almacenar las cantidades excesivas de electricidad producida aumentará. Una escalada que es muy preocupante a nivel medioambiental.

La extracción de litio implica un enorme desperdicio de agua: en la región del Salar de Atacama de Chile se necesitan un millón de litros para producir sólo 900 kilos de metal. Las baterías más modernas combinan el litio con otro metal, el cobalto, que ha cobrado protagonismo en los últimos años debido a la explotación de los mineros, incluidos los menores, que lo extraen en las minas del Congo y a los problemas de salud asociados a su tratamiento en malas condiciones de seguridad. El otro aspecto que preocupa es la eliminación de estas fuentes de energía. Sólo alrededor del 5 por ciento de todas las baterías de iones de litio de los 1.500 millones de smartphones que se venden cada año son recicladas. El resto termina en los vertederos, arriesgándose a contaminar el suelo por los vertidos de iones de litio.

Por esta razón, muchos investigadores están tratando de desarrollar alternativas más sostenibles e igualmente válidas a este modelo dominante. Echemos un vistazo a los más interesantes.

La batería de cerámica

El proyecto es de Mauro Pasta, un científico de materiales de la Universidad de Oxford. La batería de cerámica, por encontrarse en estado sólido, eliminaría los riesgos de cortocircuito y de incendio de las baterías tradicionales; además, permitiría utilizar litio en estado sólido en lugar del ánodo de grafito, una sustitución que haría que la batería fuera capaz de acumular una mayor cantidad de energía. Un factor que podría tener implicaciones en la industria del automóvil.

Batería de calcio y magnesio

El calcio es el quinto elemento más abundante en la corteza terrestre y no se está agotando como el litio, pero la investigación sobre su potencial se encuentra todavía en desarrollo. El magnesio, por otro lado, está mostrando resultados interesantes, especialmente en términos de densidad de energía, y ya hay planes para comercializar baterías que lo exploten en el futuro. El Instituto de Tecnología de Karlsruhe está trabajando en ambos frentes.

La batería de madera

Una batería de madera fue desarrollada recientemente por Liangbing Hu, director del Centro de Innovación de Materiales de la Universidad de Maryland. El modelo utiliza madera porosa y perforada en lugar de electrodos que desencadenan la reacción de los iones para generar la carga eléctrica. Según Hu, podríamos usarlos para nuestros dispositivos electrónicos y para el almacenamiento de energía a gran escala, pero por ahora la batería está todavía en fase de prueba. El punto débil es la rápida pérdida de capacidad de carga: un prototipo sólo puede retener el 61% de su capacidad inicial después de sólo cien recargas.

Cargando con fruta

Un grupo de investigadores dirigidos por Vincent Gomes, un ingeniero químico de la Universidad de Sydney, está tratando de encontrar un reemplazo para las baterías actuales y, paralelamente, de combatir el desperdicio de alimentos. ¿Cómo? Creando un supercondensador de energía que basa su funcionamiento en una sustancia producida por la combinación del fruto más apestoso del mundo, el durian, y el mayor fruto existente, el jaka. Las partes no comestibles de los dos frutos se convierten en aerogel de carbono, una mezcla gelatinosa de un sólido y un gas que tiene propiedades “excepcionales” de almacenamiento de energía. Los núcleos del durián y el jaka se calientan, se secan por congelación y se cuecen en un horno a más de 1.500 C°. La sustancia obtenida se utiliza para fabricar los electrodos de los supercapacitores. Todo esto se hace mediante la reducción de los residuos, ya que el 70% de los frutos de durián se desechan debido a su olor insoportable.

La batería de diamantes

Tom Scott, un científico de materiales de la Universidad de Bristol, está desarrollando una batería de diamantes. Estos son diamantes hechos por el hombre que contienen carbono radioactivo 14, que pueden ser usados para crear pequeñas “baterías de beta-voltaje” que pueden generar una corriente constante y durar miles de años. El carbono 14 se extrae de los bloques de grafito utilizados en las centrales nucleares. De esta manera, un residuo se puede transformar  en una batería de larga duración. ¿El costo? “Te sorprendería lo poco que pueden costar los diamantes hechos por el hombre”, comentó Scott.

Para el 2027, el número de baterías vendidas se duplicará

Encontrar uno o más sustitutos de la batería de litio que sean tan eficaces y rentables requerirá más investigación y experimentación. Mientras tanto, sin embargo, el consumo de tecnología sigue aumentando drásticamente. Aunque hoy en día se venden más de 7.000 millones de baterías de iones de litio en todo el mundo cada año, se estima que en el año 2027 el número superará los 15.000 millones.

Baterías de combustible a base hidrógeno
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Baterías de combustible a base de hidrógeno al servicio de un futuro sostenible

Una batería de combustible a base de hidrógeno tiene en realidad la misma función que una batería eléctrica, pero la diferencia es que una batería eléctrica tiene la función de almacenar energía, mientras que la batería de combustible genera su propia energía.

Una batería de combustible genera una carga eléctrica gracias a una reacción química con el hidrógeno, que actúa como un combustible esencial para generar esta reacción.

Baterías de combustible a base hidrógeno

¿Cuáles son las ventajas de las baterías de combustible a base de hidrógeno?

Las baterías de combustible de hidrógeno cuentan con numerosas ventajas si se comparan con los sistemas tradicionales que utilizan combustibles fósiles. En primer lugar, la ventaja radica en los residuos: las baterías de combustible de hidrógeno sólo producen calor y agua como residuos. De hecho, es una tecnología cero emisiones y por lo tanto un combustible completamente sostenible.

La segunda ventaja de las baterías de combustible a base de hidrógeno es que pueden ser producidas de manera sostenible. De hecho, el hidrógeno se puede producir a través de un proceso llamado electrólisis. Con este proceso, el hidrógeno se extrae completamente limpio del agua, utilizando sistemas de extracción que también funcionan con energía sostenible, por ejemplo, energía solar o eólica.

¿Cuáles son las aplicaciones de las baterías de combustible con hidrógeno?

Las baterías de combustible a base de hidrógeno son sin duda una tecnología muy interesante para la industria del transporte. La carga eléctrica producida por la batería de combustible, en el caso de los automóviles o camiones, puede alimentar directamente el vehículo, o alimentar un transformador que a su vez recargue una batería eléctrica normal que sea útil para el funcionamiento del vehículo.

Si se utilizaran baterías de combustible a base de hidrógeno, para alimentar los automóviles se reduciría sustancialmente la contaminación, ya que los residuos sólo serían calor y agua, en lugar de monóxido de carbono y otros fuertes contaminantes presentes en los gases de escape de los automóviles alimentados con gasóleo o gasolina.

El verdadero límite de la propagación de esta tecnología en la industria automovilística es la accesibilidad de las estaciones de servicio, que son casi inexistentes o están muy limitadas, sobre todo en Inglaterra.

Las baterías de combustible a base de hidrógeno son realmente una alternativa sostenible para los motores del transporte del futuro, aunque hoy en día la industria automovilística mundial se sigue mostrando reacia a invertir fuertemente en esta tecnología.

Hoy en día, las principales industrias automovilísticas del mundo invierten sobre todo en tecnología eléctrica alimentada por baterías, lo que podría ser el paso intermedio entre el uso de combustibles fósiles y las innovadoras baterías de combustible a base de hidrógeno del futuro próximo.