A la hora de hablar de eléctricos es imprescindible la reflexión acerca de las baterías, analizar las razones por las cuales la autonomía de este tipo de vehículos es muy limitada como también lo es el proceso de carga. Sobre lo primero existen numerosos avances, el lograr que una batería tenga una densidad suficiente para ofrecer una autonomía razonable sin un exceso de masa únicamente depende del coste económico que se asuma, ajustándose a la viabilidad del producto. Sorprendente sobre lo segundo, los tiempos de carga, una posible solución podría estar, lejos de costosos y avanzados acumuladores de alta tecnología, en la batería original de níquel-hierro de Thomas Edison, inventada hace ahora más de un siglo.
Científicos de la Universidad de Stanford han descubierto las posibilidades de una arquitectura de batería compuesta por materiales tan sencillos como níquel (cátodo), hierro (ánodo), carbono y un electrolito (una solución alcalina compuesta por agua e hidróxido de potasio). Esta tecnología empleada por los primeros automóviles eléctricos de la historia quedo relegada a un segundo plano por el éxito del motor de combustión, primero, y el desarrollo de sistemas de baterías más avanzados como el ión de litio.
Diseñando una batería que se carga completamente en sólo dos minutos
Los científicos trabajaron para tratar de retomar la idea original de Edison y solventar el problema de la lenta carga de las baterías actuales y una descarga progresiva que también requiere de excesivo tiempo. El resultado es una batería capaz de cargarse completamente en 2 minutos y descargarse en tan sólo 30 segundos.
De momento se ha estado trabajando con un prototipo de batería de 1 voltio capaz de alimentar un pequeño punto de luz. No obstante los investigadores ya trabajan en una aproximación a escala mayor que permitiese su utilización en la industria del automóvil.
Aunque la idea básica de batería es exactamente la misma que inventase Edison, se ha empleado nanotecnología para diseñar una disposición de los materiales que actúan como cátodo y ánodo, níquel y hierro respectivamente, junto con grafeno, en cristales microscópicos que permiten una asociación química entre las partículas mecánicas que tiene un efecto decisivo en el rendimiento de esta avanzada batería.
Un avance importante pero inviable por varios motivos
Los materiales empleados son asequibles y abundantes en nuestro planeta, además no son excesivamente contaminantes. Pero el problema por el cual no podría aplicarse aún en automóviles eléctricos es que su densidad energética no es la suficiente como para que su empleo sea viable. No obstante una buena aproximación de un posible uso práctico de estos avances podría estar en sistemas que no requieran almacenar un volumen elevado de energía pero sí garantizar un proceso de carga y descarga muy rápido, por ejemplo un sistema de recuperación de energía de la frenada o incluso acumuladores de energía pensados para aumentar el rendimiento y la potencia de los automóviles eléctricos en momentos puntuales.
Otro problema existente es la pérdida progresiva de capacidad de la batería, según los investigadores de un 20% de la carga total inicial tras 800 ciclos. Lo que en una batería cualquiera no es una cifra tan elevada, sí lo sería para esta idea de batería que pretende afrontar muchos ciclos de carga y descarga en muy poco tiempo, por lo que en este sentido tampoco sería viable en la mayoría de los casos.
En definitiva, ¿quién puede negar que esta tecnología se podría emplear en un futuro no demasiado lejano para usos puntuales como el de un sistema de tipo KERS?
Gracias por la pista a Carlos de Foro Coches Eléctricos
Fotografías: Ford | Universidad de Stanford | National Park Service | Iron Edison
Fuente: Universidad de Stanford
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