Los turismos eléctricos, y sobre todo los electrizados, híbridos o bien enchufables, son ya una realidad y la enorme apuesta de los primordiales fabricantes, obligados a reducir las emisiones de sus automóviles nuevos para eludir sanciones de la UE, y para cumplir con el compromiso medioambiental. Nuevos componentes, y compuestos y elementos químicos como el grafeno, litio o bien cobalto empiezan a sonar entre los usuarios, quienes al final adquieren su turismo y lo emplean en su día tras día. Mas realmente, ¿qué sabemos de estos componentes y sobre de qué forma es y de qué forma marcha una batería en un turismo eléctrico?.

Su empezamos por la propia definición, una batería es un acumulador de energía eléctrica, que convierte en energía química la electricidad aportada en una carga (o bien a través del sistema de regeneración de energía), para liberarla después, nuevamente como electricidad. Una batería está compuesta por una combinación de celdas que crean una capacidad de voltaje y corriente concreta. La batería es un componente clave en un turismo eléctrico, en tanto que determina la autonomía, la entrega de energía al motor y afecta mucho al peso y al diseño del vehículo. Son parte de un complejo sistema que aparte de las propias celdas, incluye su contenedor, refrigeración, cableado y administración electrónica.

Una batería está formada por conjuntos de celdas conectadas en serie, tal y como si fuera un enjambre de minibaterías, que trabajan en conjunto para guardar la energía precisa para desplazar el vehículo.

Con la tecnología de iones de litio, la estructura de celdas siempre y en toda circunstancia es afín, con independencia de si se trata de un móvil o bien de una batería de un turismo eléctrico. Siempre y en toda circunstancia hay 2 láminas de metal, como el cobre y el aluminio. Entre las láminas de metal están los 2 polos con el cátodo y el ánodo, entre los que tiene sitio la reacción eléctrica. Para la reacción se requiere un metal reactivo como el litio. El mayor factor de costo es la composición del cátodo, o sea, el polo positivo de la batería. Se compone de una mezcla de níquel, manganeso y cobalto. El ánodo está hecho de polvo de grafito, litio, electrolitos y un separador.

Andreas Hintennach, directivo de investigación de celdas de batería en Daimler, asegura que «el silicio sustituirá en buena medida al polvo de grafito en el futuro. Esto nos dejará acrecentar la densidad de energía de las baterías en más o menos un 20 o bien un 25 %. El silicio nos deja emplear materiales en el lado del cátodo que no son compatibles con el grafito que se utiliza hoy día. Imagine 2 vasos». Si quiere verter agua de uno a otro, el segundo debe tener por lo menos exactamente el mismo tamaño a fin de que no se desborde. De igual modo, el ánodo y el cátodo deberían armonizarse, «lo que llamamos equilibrio. El silicio asimismo se utiliza para progresar la velocidad de carga».

Una de las estrategias actuales consiste en sustituir el cobalto con otros materiales menos críticos, y en este sentido avanzan las investigaciones de Daimler. «Lo estamos estudiando en tanto que con la generación actual de celdas de batería ya hemos podido reducir la proporción de cobalto en el material activo (níquel, manganeso, cobalto y litio) de en torno a una tercera parte a menos del 20 %. En el laboratorio hoy día trabajamos con menos del 10 % y esta proporción se reducirá todavía más en el futuro. Desde una perspectiva química, existen muchos razonamientos para abstenerse por completo del cobalto. Cuanto más se reduce la mezcla de materiales, más simple y más eficaz es reciclar. La energía requerida para la producción química asimismo se reduce por el hecho de que la mezcla es más simple de producir».

Otra opción alternativa es la batería de litio/azufre. El azufre es un producto de desecho industrial prácticamente gratis, purísimo y puede reciclarse sencillamente. Presenta retos significativos respecto a la densidad de energía, mas asimismo tiene un eco-equilibrio incomparable. No obstante, pueden pasar años hasta el momento en que esta tecnología esté libre para turismos.

Opciones alternativas a la batería de iones de litio
En lo que se refiere a las posibles opciones alternativas a las baterías actuales, Andreas Hintennach asegura que «incluso hay tecnologías que son superiores a la batería de iones de litio. Entre ellas se halla la batería de estado sólido, que utilizaremos en nuestro autobús urbano eCitaro de Mercedes-Benz en la segunda mitad de la década de 2020. La tecnología tiene un ciclo vital larguísimo y tampoco incluye cobalto, níquel o bien manganeso. No obstante, su densidad de energía es menor, lo que la hace parcialmente grande y lenta de cargar. De ahí que es bueno para automóviles comerciales, mas no para turismos. La batería de iones de litio va a estar con nosotros a lo largo de los próximos años».

El litio-azufre es una posible opción alternativa. Sustituir el níquel y el cobalto de las baterías actuales con azufre aumentaría significativamente la sostenibilidad. La densidad de energía asimismo tiene mucho potencial, mas la vida útil todavía no es suficientemente larga y va a tomar un tiempo hasta el momento en que haya un avance en esta área. «En las baterías de litio-aire, realmente solo hay litio», asegura. El resto, el oxígeno, sencillamente procede del aire. «Químicamente es un término afín al que tiene la pila de comburente, donde estamos utilizando hidrógeno. La densidad de energía sería sobresaliente, mas esta tecnología aún está lejísimos de transformarse en una realidad».

Fuente: ABC.es

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