Todos los días millones de dispositivos móviles se conectan a una toma eléctrica para recargar sus baterías. Esta práctica también se repite con los coches eléctricos, que tienen una autonomía muy inferior a la de un coche que utiliza gasolina o diésel. La tecnología actual tiene límites en cuanto a la cantidad de energía almacenable en estos dispositivos.
¿Por qué la energía no es fácil de almacenar?
El problema tiene que ver con la química y con la densidad (cómo almacenar energía en un determinado tamaño y peso). Una batería de teléfono móvil de litio ion puede almacenar hasta 250 Wh/kg (vatio hora/kg) y dar un buen rendimiento durante un día, pero es difícil pedirle más. Para poner este número en contexto, una nevera puede necesitar al día 1.600 Wh/kg.
El ion-litio, cuyo uso en baterías fue introducido en la década del ‘90, es un componente con limitaciones que los investigadores no han podido superar, si lo comparamos con la evolución de otros elementos en dispositivos electrónicos.
Estas limitaciones han motivado la búsqueda de otros materiales como el azufre o el silicio. Sin embargo, queda un grave problema por resolver en la ecuación: la seguridad. Cuanta más energía se pueda concentrar en un contenedor, más peligrosa se vuelve. Si su temperatura comienza aumenta y llega a los 80ºC, la batería puede descomponerse y llegar incluso a explotar.
¿Y el futuro de las baterías?
Algunas compañías están investigando nuevas formas de almacenar la energía: Tesla, Dyson, Samsung o Panasonic buscan alternativas a la batería tradicional. Tesla ya comercializa una batería alimentada por paneles solares para uso doméstico, aunque sigue estando basada en el formato habitual de litio ion. IBM busca otros formatos, como litio aire, que pueden alcanzar densidades similares a la gasolina. Sin embargo, su lento desarrollo y problemas en su producción y aplicación real indican que faltan muchos años para que salga al mercado. Dyson está en una fase temprana de la investigación sobre polímeros sólidos en lugar de electrolitos para cargar más rápidamente las baterías.
En el caso de Tesla, han instalado una fábrica en Nevada para producir baterías de litio ion a gran escala. La idea es abaratar los costes con una producción masiva, que beneficie tanto a los compradores de coches eléctricos como a quienes compren baterías de uso doméstico. La visión de Tesla es que en el futuro se utilicen coches eléctricos 100% y baterías en casa para almacenar la energía solar, disminuyendo así el uso de combustibles fósiles.
Se estima que en 2019 el mercado mundial de baterías alcance un valor de 120.000 millones de dólares. A pesar de la demanda creciente, no se esperan en estos años nuevos formatos de almacenamiento de energía, ya que queda aún mucho por investigar.