¡Nueva alternativa! Desarrollamos una batería con sal marina que puede almacenar 4 veces más energía que el litio

Este 18 de diciembre, se hizo eco de un estudio publicado por la Facultad de Química e Ingeniería Biomolecular de la Universidad de Sídney, en Advanced Materials. Se trata de una investigación encabezada por un grupo de científicos australianos que les permitió construir una nueva batería con sal marina, la cual puede cuadruplicar la capacidad de almacenamiento de energía del litio. Según el investigador principal, el Dr. Shenlong Zhao, podría ser un gran avance para la energía renovable.

Si bien, el litio es el principal material usado para la fabricación de baterías, su alarmante contaminación y su notable escasez últimamente han motivado a muchos investigadores a tratar de hallar nuevas alternativas. En el caso de la implementación de una batería fabricada con sal marina, además de minimizar la contaminación ambiental y reducir drásticamente el coste de las baterías, ofrece cuatro veces más capacidad que las de iones de litio. Entonces, ¿es la mejor solución para al fin deshacernos del litio?

Investigadores crean batería de sal marina más potente que el litio

Tal y como resaltan los propios autores del presente estudio, las baterías de sodio no son nuevas. Específicamente, las baterías de sal fundida han existido a lo largo de 50 años, pero sus características técnicas no han podido competir con las de iones de litio, ya que su capacidad de almacenamiento energético es aparentemente pobre y tienen un ciclo de vida de energía realmente corto. Por ende, se ha catalogado como una solución “inferior” al litio.

Sin embargo, el pasado 14 de diciembre, desde Advanced Materials, un equipo de investigadores de la Facultad de Química e Ingeniera Biomolecular de la Universidad de Sídney, publicó un nuevo estudio que propone un enfoque diferente. Básicamente, los científicos se centraron en modificar los electrodos de la sal marina, con el objetivo de mejorar la reactividad del azufre que es un elemento clave para la capacidad de almacenamiento.

Así, la noticia causó furor rápidamente y se viralizó el pasado 18 de diciembre. En ese momento, el equipo dirigido por el Dr. Shenlong Zhao, autor principal de la investigación, confirmó que ha dado con el secreto para hacer que la “ineficiencia” de la sal marina cambie de forma radical.

Dicha clave, consiste en utilizar sal fundida de sodio y azufre que se consigue fácilmente procesando agua marina, con “un simple método de pirólisis y electrodos a base de carbono para mejorar la reactividad del azufre y la reversibilidad de las reacciones entre este y el sodio”.

A diferencia de las baterías de iones de litio que son más costosas, la nueva batería de sal marina se puede conseguir a un coste muy inferior, ya que no dependen de materiales escasos que también resultan tóxicos para los humanos y el medio ambiente. Así, como se construye a partir de azufre de sodio que es un tipo de sal fundida procesada a partir del agua de mar, resulta una batería económica y respetuosa con el medio ambiente.

Por si fuera poco, tras realizar varias pruebas, los investigadores concluyeron que la batería de azufre de sodio consigue cuadruplicar el actual estándar, es decir, la capacidad inherente de las de litio. Estas últimas solo pueden llegar hasta 270 kw/h, a diferencia de las que son fabricadas con sal marina y exhiben una capacidad extremadamente alta junto con una vida útil mucho mayor (a temperatura ambiente).

“Nuestra batería de sodio tiene el potencial de reducir drásticamente el coste de las baterías a la vez que proporciona cuatro veces más capacidad de almacenamiento que las de ion del litio”.

Dr. Shenlong Zhao, ingeniero de la Universidad de Sídney e investigador principal del estudio.

Otro punto a favor de esta clase de baterías, es que son fáciles de reciclar. Si bien, las baterías de iones de litio tienen serios problemas de reciclaje porque su combinación de materiales y electrolitos basados en disolventes las hacen inflamables y explosivas, no pasa lo mismo con las que son fabricadas de azufre de socio. Lo cual, eleva mucho más su rentabilidad, pues el coste para reciclar las de litio ahora es muy alto y todavía no consiguen el índice mínimo necesario (un 95% del material) para ser efectivo.

“Cuando el sol no brilla y no sopla la brisa, necesitamos soluciones de almacenamiento de alta calidad que no le cuesten a la Tierra y que sean fácilmente accesibles a nivel local o regional”.

Dr. Shenlong Zhao, ingeniero de la Universidad de Sídney e investigador principal del estudio.

¿Puede ser esta una alternativa viable para deshacernos del litio?

A mediados de año, los expertos anunciaron que la escasez de baterías de litio podría afectar la adopción de los autos eléctricos en Reino Unido y, en general, a nivel mundial. Dicha escasez radica en el ritmo de extracción y refinamiento que es bastante lento, lo que perturba la producción de autos electrónicos a nivel mundial. Entonces, aunque el litio se encuentra en casi todas partes de la Tierra, el procesamiento que requiere ha generado una crisis de suministros preocupante.

El impacto medioambiental que causa también es preocupante. Si bien, los avances en baterías de litio para coches eléctricos no paran, su contaminación ambiental tampoco y está fuera de control.

A lo largo del año, los defensores han criticado en numerosas ocasiones el desarrollo de las baterías de litio que, aunque promueven los vehículos autónomos para reducir la huella de carbono, igualmente producen una gran contaminación. Esta puede llegar a la cadena de su suministro por su absorción por las plantas y su movilidad en las aguas subterráneas o superficiales, a tal punto de seguir elevando la contaminación del suelo.

Por defecto, la extracción de litio puede resultar en escasez de agua, pérdida de biodiversidad, daño a las funciones del ecosistema y degradación del suelo.

Por todo esto y más, muchos expertos de la industria se han enfocado en idear y estudiar nuevas soluciones para fabricar baterías más eficientes y prescindir del litio al mismo tiempo. Ahora, con la investigación impulsada por la Facultad de Química e Ingeniería Biomolecular de la Universidad de Sídney, parece que el hallazgo podría convertirse en una realidad cercana.

Por un lado, el hecho de promover el uso de baterías de sal marina ayudará a atenuar la contaminación ambiental propia del litio. Se trata de una solución que no afecta al planeta y que surge una óptima opción de energía renovable, en un momento en el que el clima se calienta cada vez más y los gobiernos ven la necesidad urgente de implementar energías verdes en sus naciones.

“Las soluciones de almacenamiento que se fabrican utilizando recursos abundantes como el sodio, que se puede procesar a partir del agua de mar, también tienen el potencial de garantizar una mayor seguridad energética y permitir que más países se unan al cambio hacia la descarbonización”.

Dr. Shenlong Zhao, ingeniero de la Universidad de Sídney e investigador principal del estudio.

Otra de las características que convierten las baterías de azufre y sodio en una alternativa viable para echar a un lado al litio, es la eficiencia de las mismas. Dado que, el producto resultante mostró “una capacidad súper alta y una vida útil ultralarga a temperatura ambiente”, tal y como afirman en la investigación.

El equipo australiano no ha dado fecha para su comercialización, pero se espera que empiecen a fabricarlas a escala industrial.