La revoluci\u00f3n de las energ\u00edas limpias requiere muchas bater\u00edas. Si bien los iones de litio dominan hoy en d\u00eda, los investigadores est\u00e1n buscando mejores materiales.<\/p>\n\n\n\n
Las bater\u00edas de iones de litio se han instalado permanentemente en nuestros hogares desde hace a\u00f1os. Est\u00e1n ocultos en su tel\u00e9fono y computadora port\u00e1til, pero tambi\u00e9n pueden esconderse en su cepillo de dientes el\u00e9ctrico o su bicicleta. Las bater\u00edas de iones de litio a\u00fan m\u00e1s grandes son vitales para\u00a0los veh\u00edculos el\u00e9ctricos<\/a>\u00a0. Incluso se utilizan enormes bater\u00edas de litio en la red el\u00e9ctrica, lo que ayuda a nivelar los picos y valles de la generaci\u00f3n y la demanda de electricidad. Estas bater\u00edas tambi\u00e9n desempe\u00f1an un papel muy importante en la transici\u00f3n hacia el abandono de los combustibles f\u00f3siles, un factor clave del cambio clim\u00e1tico.\u00a0<\/p>\n\n\n\n Las bater\u00edas<\/a> de iones de litio alimentan nuestras vidas y su demanda crece cada a\u00f1o. Plantea la pregunta: \u00bfTenemos suficientes recursos para satisfacer la demanda? \u00bfY podr\u00eda algo reemplazar alguna vez las bater\u00edas de iones de litio? <\/p>\n\n\n\n Los cient\u00edficos han visto venir este problema durante a\u00f1os. <\/p>\n\n\n\n \u00bfPueden los paneles solares ahorrarle dinero?<\/p>\n\n\n\n \u00bfEst\u00e1 interesado en comprender el impacto que la energ\u00eda solar puede tener en su hogar? Ingrese informaci\u00f3n b\u00e1sica a continuaci\u00f3n y le proporcionaremos instant\u00e1neamente una estimaci\u00f3n gratuita de su ahorro de energ\u00eda.<\/p>\n\n\n\n \u00abLa preocupaci\u00f3n es: \u00bftenemos suficientes recursos para fabricar todas estas bater\u00edas de iones de litio para cada aplicaci\u00f3n? Eso es parte del impulso del gobierno de EE. UU. de pensar a largo plazo en otras qu\u00edmicas\u00bb, Vincent Battaglia<\/a> , jefe de Tecnolog\u00edas Electroqu\u00edmicas. Grupo del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley, dijo a CNET.<\/p>\n\n\n\n He aqu\u00ed un vistazo a las preocupaciones que tienen los cient\u00edficos con respecto a los iones de litio y qu\u00e9 podr\u00eda reemplazarlos.<\/p>\n\n\n\n \u00bfQu\u00e9 hace que el litio sea tan bueno? Hay tres respuestas: densidad de energ\u00eda, ciclo de vida y costo. <\/p>\n\n\n\n Las bater\u00edas de iones de litio son actualmente las bater\u00edas con mayor densidad energ\u00e9tica que tenemos en el mercado. La densidad de energ\u00eda es la cantidad de energ\u00eda que puedes almacenar en una cantidad determinada de espacio.\u00a0<\/p>\n\n\n\n \u00abSe pueden tener dispositivos que tengan mucha energ\u00eda, pero que ocupen muy poco espacio y peso\u00bb, dijo Battaglia. \u00abSon muy \u00fatiles cuando quieres transportar cosas como tel\u00e9fonos m\u00f3viles, port\u00e1tiles y otros dispositivos personales, y hasta veh\u00edculos el\u00e9ctricos\u00bb.<\/p>\n\n\n\n Las bater\u00edas de iones de litio tambi\u00e9n ganan el concurso de popularidad porque son recargables, pero hay m\u00e1s que eso. Tienen un ciclo de vida relativamente largo, que es una de las formas en que los fabricantes miden cu\u00e1nto durar\u00e1 la bater\u00eda. Piense en ello como una forma de medir qu\u00e9\u00a0tan<\/em>\u00a0recargable es su bater\u00eda.\u00a0<\/p>\n\n\n\n Como ocurre con todo, el precio tambi\u00e9n es importante. Estas bater\u00edas se han vuelto relativamente baratas<\/a> de fabricar y producir. Esto se debe en parte al bajo coste de las materias primas necesarias para fabricar la bater\u00eda. Y a medida que estas bater\u00edas contin\u00faan creciendo en producci\u00f3n en masa, el costo de fabricaci\u00f3n tambi\u00e9n contin\u00faa abarat\u00e1ndose. <\/p>\n\n\n\n Battaglia dijo que los grandes vol\u00famenes en los que se producen estas bater\u00edas han reducido bastante los costos. Pero no siempre fue tan barato. <\/p>\n\n\n\n \u00abEl precio de las bater\u00edas de iones de litio inicialmente, cuando comenzaron en el mercado, no era tan barato en comparaci\u00f3n con el de otros competidores\u00bb, dijo a CNET Eungie Lee<\/a> , cient\u00edfica de materiales del Laboratorio Nacional Argonne. \u00abPero el precio ha bajado significativamente durante la \u00faltima d\u00e9cada\u00bb.<\/p>\n\n\n\n Los cient\u00edficos e ingenieros de materiales llevan a\u00f1os mejorando el proceso de fabricaci\u00f3n de bater\u00edas de iones de litio. Los cient\u00edficos han encontrado materiales qu\u00edmicamente compatibles y m\u00e1s baratos, mientras que los ingenieros contin\u00faan empaquetando m\u00e1s de esos materiales en el mismo espacio, seg\u00fan Lee. <\/p>\n\n\n\n A pesar de la relativa eficiencia y asequibilidad del litio como qu\u00edmica de la bater\u00eda, existen algunos problemas con la adopci\u00f3n generalizada de estas bater\u00edas.<\/p>\n\n\n\n El mayor problema de seguridad con las bater\u00edas de iones de litio es, con diferencia, el riesgo de que se incendien. Las bater\u00edas de iones de litio<\/a> dependen de una soluci\u00f3n de electrolito l\u00edquido para cargar y descargar la bater\u00eda correctamente. Lo hace moviendo iones de litio entre el lado positivo (c\u00e1todo) y el lado negativo (\u00e1nodo) de la bater\u00eda, actuando como una especie de intermediario. El problema es que este electrolito es inflamable. <\/p>\n\n\n\n Las bater\u00edas de iones de litio no toleran bien el calor. Si una celda de bater\u00eda comienza a sobrecalentarse, la presi\u00f3n se acumular\u00e1 dentro de la celda y se abrir\u00e1 el puerto de liberaci\u00f3n de presi\u00f3n, dijo Battaglia. Estos puertos de liberaci\u00f3n sirven para ayudar a liberar la presi\u00f3n y evitar que la bater\u00eda explote. Sin embargo, lo que se libera es un vapor de gas inflamable que potencialmente podr\u00eda incendiarse. Esto se propaga a las otras celdas de la bater\u00eda y forma una reacci\u00f3n en cadena. <\/p>\n\n\n\n \u00abLo llamamos fuga t\u00e9rmica\u00bb, dijo Lee.<\/p>\n\n\n\n La probabilidad real de que una bater\u00eda de iones de litio se incendie es extremadamente baja. Pero sucede. Los incendios causados ??por bater\u00edas de iones de litio han ido en aumento en Nueva York<\/a> en particular, y las bicicletas el\u00e9ctricas y los scooters representan el mayor riesgo. Estos incendios son peligrosos y pueden propagarse r\u00e1pidamente. Es tambi\u00e9n la raz\u00f3n por la que existen algunas regulaciones espec\u00edficas sobre el transporte de bater\u00edas en los aviones<\/a> .<\/p>\n\n\n\n Las bater\u00edas de iones de litio son excelentes y todo eso, pero el proceso de extraer litio<\/a> conlleva algunas desventajas para el medio ambiente y las \u00e1reas donde se extrae. Esto se debe principalmente a los recursos h\u00eddricos y energ\u00e9ticos necesarios durante el proceso. <\/p>\n\n\n\n Gran parte del suministro mundial de litio se extrae en Chile y Australia. Durante el proceso minero, el litio se extrae de salmueras de agua salada que se encuentran bajo tierra o en la superficie. El l\u00edquido se bombea desde la tierra y se divide en grandes charcos y se deja reposar para que el agua se evapore, dejando atr\u00e1s litio y otros materiales. <\/p>\n\n\n\n En cierto modo, la miner\u00eda del litio contamina nuestro aire y agua. El proceso minero ocupa valiosos recursos de tierra y agua. Y si bien el litio se ha convertido en una parte importante de la transici\u00f3n hacia las energ\u00edas renovables, la mayor parte del equipo necesario para operar las minas de litio funciona con combustibles f\u00f3siles. <\/p>\n\n\n\n Si bien el litio es obviamente el elemento principal de una bater\u00eda de iones de litio, existen otros materiales y metales en estas bater\u00edas. En particular, el n\u00edquel y el cobalto se han utilizado en muchas bater\u00edas de iones de litio, especialmente en las de veh\u00edculos el\u00e9ctricos<\/a> . El n\u00edquel se utiliza para aumentar la densidad de energ\u00eda de la bater\u00eda y el cobalto para estabilizarla, dijo Lee.<\/p>\n\n\n\n Sin embargo, aumentar el contenido de n\u00edquel en la bater\u00eda s\u00f3lo puede aumentar hasta cierto punto la densidad de energ\u00eda de la bater\u00eda. El n\u00edquel y el cobalto tambi\u00e9n pueden resultar bastante caros. Pero no es s\u00f3lo el dinero lo que deber\u00eda preocuparnos: hay un costo humano. La mayor parte del cobalto de nuestro mundo es extra\u00eddo en la Rep\u00fablica Democr\u00e1tica del Congo<\/a> por personas que trabajan en condiciones inhumanas y respiran el polvo t\u00f3xico del cobalto.<\/p>\n\n\n\n Ahora, los cient\u00edficos del Laboratorio Nacional Argonne est\u00e1n trabajando en c\u00f3mo utilizar el manganeso como una alternativa sostenible al costoso cobalto<\/a> . Los investigadores de Argonne afirman que el manganeso es mucho m\u00e1s asequible que el cobalto. Tambi\u00e9n es un recurso muy abundante y una alternativa m\u00e1s segura que una bater\u00eda repleta de altas concentraciones de n\u00edquel. <\/p>\n\n\n\n \u00abEstamos trabajando en c\u00f3mo aumentar el manganeso, eliminar el cobalto y disminuir el contenido de n\u00edquel\u00bb, dijo Lee.<\/p>\n\n\n\n Las bater\u00edas de iones de litio no desaparecer\u00e1n pronto, al menos durante la pr\u00f3xima d\u00e9cada. Los cient\u00edficos han sido muy conscientes de los riesgos de seguridad y sostenibilidad asociados con las bater\u00edas de iones de litio durante a\u00f1os. Pero desarrollar nuevas sustancias qu\u00edmicas no es f\u00e1cil y es dif\u00edcil competir con el litio. La buena noticia es que los cient\u00edficos estadounidenses han comenzado a explorar una nueva y prometedora alternativa en las bater\u00edas de iones de sodio<\/a> . Pero esto conlleva su propia serie de desaf\u00edos. <\/p>\n\n\n\n \u00abLa mayor ventaja es el sodio en s\u00ed. Comparado con el litio, es mucho m\u00e1s abundante y m\u00e1s barato\u00bb, afirm\u00f3 Lee. \u00abEst\u00e1 en todas partes.\u00bb <\/p>\n\n\n\n
\n\n\n\n\u00bfPor qu\u00e9 son tan populares las bater\u00edas de iones de litio?<\/h2>\n\n\n\n
Los problemas de las bater\u00edas de litio <\/h2>\n\n\n\n
Preocupaciones por la seguridad de las bater\u00edas de litio<\/h3>\n\n\n\n
El litio tiene un coste<\/h3>\n\n\n\n
Otros metales en las bater\u00edas de litio.<\/h3>\n\n\n\n
Una alternativa prometedora en sodio<\/h2>\n\n\n\n