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27 febrero 2017

¿Cómo serán las baterías del futuro?

Dispositivos | Futuro | Innovación | Tecnología
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Elon Musk es el hombre que quiere conquistar el espacio, llegar de Los Ángeles a San Francisco en 35 minutos gracias a un transporte de tubos al vacío y llenar las carreteras únicamente de coches eléctricos y autónomos. Además, el fundador de PayPal, Tesla y SpaceX tiene otra gran obsesión: las baterías. Recientemente ha comprado una planta eléctrica que puede, gracias a la combinación de baterías de iones de litio recargables con energía solar, dar energía a 15.000 hogares durante cuatro horas. Tesla, por el interés que tiene para sus coches, lidera el cambio hacia este nuevo tipo de baterías, pero no es la única empresa concentrada en la misma búsqueda. En un mundo permanentemente conectado, las baterías se han convertido en la gran obsesión de las tecnológicas. Todas buscan la batería del futuro: más potente, duradera y segura.

Elon Musk combina la energía solar con las baterías recargables. Crédito: Blickpixel/Pixabay

En septiembre de 2016, un Samsung Galaxy Note 7 explotó e incendió el coche en el que se estaba cargando, en Florida (Estados Unidos). Menos de un mes después hubo que desalojar un vuelo de Louisville a Baltimore porque de un teléfono móvil del mismo modelo empezó a salir humo. Entonces, ya se habían registrado decenas de casos de terminales ardiendo y la compañía surcoreana había parado la producción. Tuvo que retirarlo del mercado y devolver el dinero u otro teléfono a más de dos millones de personas. Hoy sabemos que la causa de estas explosiones estaba en el diseño de la batería.

Un Samsung Note 7 después de explotar por un fallo en la batería. Crédito: Crushader (Reddit)

La pesadilla de Samsung pone de manifiesto un desafío compartido: reducir cada vez más las baterías y al mismo tiempo dotarlas de más capacidad entraña grandes riesgos. Por esta razón, ya hay compañías que han hecho gala del pensamiento anglosajón ‘Think outside the box’ (lo que en castellano significaría pensar de una forma diferente) para enfrentarse al problema y han cambiado el rumbo de sus esfuerzos. Ahora el futuro cercano de las baterías no es que duren más, sino que se puedan cargar mucho más rápido. El objetivo: conseguir horas de uso con pocos minutos de carga.

Empresas y universidades en busca de la batería dorada

Qualcomm, la empresa que fabrica los ‘cerebros’ de un gran número de dispositivos, apuesta por esta idea. Su sistema de carga Quick Charge 4.0, es en teoría un 20% más rápida y un 30% más eficiente, por lo que consigue cargar en 15 minutos la mitad de una batería de 2,750mAh (miliamperios hora), la capacidad de un móvil normal. Por su parte, Samsung y Huawei tienen ‘Fast Charge’ y ‘Supercharge’, respectivamente, con el mismo propósito.

Las compañías tecnológicas buscan la batería más potente, duradera y segura. Christopher Peplin/Flickr

En la búsqueda de la batería dorada, también han comenzado a participar científicos de numerosas universidades. Investigadores de la Universidad de Bath en Reino Unido y de la Universidad de Illinois en Chicago han descubierto que al añadir iones metálicos, como el potasio, cargados positivamente se consigue que el litio (del que están hechas la gran mayoría de las baterías actuales) se mueva más rápido. Esto provoca que las baterías se carguen muchísimo más rápido, según han publicado en la prestigiosa revista científica Nature Communications.

Por otra parte, un grupo de investigadores de la Universidad de Florida Central han desarrollado unos supercondensadores flexibles que pueden ser recargados más de 30.000 veces sin degradarse y se cargan en segundos. “Si se reemplazaran las baterías por estos supercondensadores podrías cargar tu teléfono móvil en unos segundos y no tendrías que cargarlo de nuevo durante una semana”, explicó en un comunicado Nitin Choudhary, el doctor que lideró la investigación. Aunque supone un avance, cuenta con un inconveniente principal: las dimensiones. Así, el nuevo objetivo de los responsables del proyecto es intentar reducir el tamaño de los supercondensadores para poder integrarse en aparatos de pequeño tamaño como los móviles.

Ir en contra de la degradación

Otro de los principales problemas de las baterías actuales con iones de litio es que la carga tan repetida que hacemos de ellas, especialmente en teléfonos móviles, provoca que se degraden muy rápido y que empiecen a perder parte de su efectividad tras alrededor de un año de uso. La vida útil de las baterías es de aproximadamente 1.000 ciclos completos de carga y recarga, y de momento no se ha encontrado ninguna posibilidad de extenderlo.

Hasta ahora. Científicos de Harvard han creado un nuevo tipo, llamado baterías de flujo, que podría durar más de una década sin degradarse. Su nuevo método consiste en almacenar la energía en soluciones líquidas. El truco está en modificar las moléculas de los electrolitos (ferroceno y viologenos) para que sean estables, solubles al agua y resistentes a la degradación. Así, al disolver en agua con pH neutro estas moléculas, los investigadores principales han asegurado que las baterías solo perderán un 1% de su capacidad por cada 1.000 ciclos. Además, son “considerablemente más seguras”, ya que esta disolución no contiene elementos corrosivos o tóxicos. Sin embargo, de momento, tampoco pueden ser utilizadas en teléfonos móviles, ya que no pueden tener agua dentro, por lo que no se sabe cuando podrán considerarse una opción real. La batería estrella del futuro todavía sigue en los laboratorios.

Por Beatriz Guillén

@BeaGTorres

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