Dice la famosa ley que la materia, como la energía, no se crea ni se destruye… El fin, en estos días, debe ser transformarla y almacenarla con el menor impacto ambiental posible.

En el campo del almacenamiento de energía electroquímica, resulta difícil de creer que una tecnología del siglo XIX continúe dominando el mercado de las baterías, cuando hay versiones más eficientes en rendimiento y costo. Así lo declara el Departamento de Energía de los Estado Unidos: “Es muy necesario incrementar el desarrollo tecnológico sustentable en los sistemas de almacenamiento de la energía limpia, para que les permitan competir con los métodos actuales reduciendo los problemas de fluctuación y rendimiento, tanto a corto como largo plazo”.

Si estudiamos la batería de plomo-ácido (LABs) veremos que el mejor ejemplo son las utilizadas en los autos. Éstas contienen un electrodo positivo, hecho de dióxido de plomo, conectado a un electro positivo, de plomo de metal. Aunque existen varios tipos (las de válvula regulada, VRLA, o las de gel, AGM, entre otras), el rendimiento de todas, junto con su vida útil, depende de no operar en temperaturas extremas. Su costo presenta ciertas contrariedades debido a la volatilidad del precio del plomo en los mercados internacionales. Entre sus ventajas se encuentra que son casi 100% reciclables, siempre que se tenga una buena logística de reciclaje y eliminación de desechos tóxicos.

Ahora, esta clase de acumulador parece haber encontrado un espacio en las nuevas iniciativas del almacenamiento de la energía limpia con la llegada de las baterías ALABs (Advanced Lead-Acid Batteries) o ultrabaterías. Debido a la adición de carbono, se reduce la acumulación de depósitos y ya no necesitan ningún tipo de mantenimiento; su vida útil alcanza hasta cuatro veces más que las LABs tradicionales, además de que no presentan problemas al trabajar a temperaturas muy altas o bajas. No obstante, por encima de estas mejoras y propuestas, en el estudio “Innovation Outlook of Renewable Mini-grids”, de la Agencia Internacional de Energía Renovable, (IRENA), se señala: “La verdadera evolución en el uso de estas baterías es el reemplazo directo, en todas sus variantes, de las baterías de litio”.

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Al hablar de baterías de iones de litio (LIBs), podemos decir que se usan regularmente para los dispositivos electrónicos portátiles, la industria automotriz y el almacenamiento a gran escala. Éstas emplean electrolitos de sal de litio disueltos en carbonatos orgánicos y presentan componentes más ligeros, una mejor resistencia a la descarga y mayor capacidad energética. Entre sus cualidades destacan que sufren muy poco efecto memoria (impurezas que reducen el rendimiento por cargar la batería sin haberla vaciado por completo) y que su vida útil se alarga alcanzando hasta 5 mil ciclos de recarga. Entre sus desventajas hay que contar su sensibilidad a las elevadas temperaturas, lo cual puede ocasionar destrucción por inflamación o incluso explosión, por lo que requieren dispositivos adicionales de seguridad, resultando en un costo mayor, lo cual ha limitado la expansión de su uso a otras aplicaciones. Según el estudio, “The future of automotive lithium-ion battery: Charting a sustainable course, 2015”, de la investigadora Linda Gaines: “El reciclaje de las baterías de litio resulta más complejo debido a la gran cantidad de componentes y materiales con que están hechas, por lo que muestra un porcentaje bajo, del 25% o menos, además de que la presencia de cobalto es altamente tóxica”. Por eso hay que considerar como un avance destacado, por ejemplo, a la batería SuperPolymer 2.0, pues es más resistente al fuego y contiene materiales menos dañinos para la salud.

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