Las baterías de iones de litio se utilizan en una amplia gama de productos electrónicos, desde portátiles hasta vehículos eléctricos
Son omnipresentes y esenciales para navegar la vida moderna. Pequeña, luz, recargables:las baterías de iones de litio han revolucionado nuestro mundo en menos de tres décadas.
El miércoles, John Goodenough, Stanley Whittingham y Akira Yoshino, los inventores de una tecnología que la mayoría da por sentada, obtuvo el reconocimiento de química más prestigioso de todos:un premio Nobel.
"Crearon un mundo recargable, "declaró la Real Academia Sueca de Ciencias, que otorga el galardón.
¿Cual es el problema?
Solo comercializado en 1991, Las baterías de iones de litio ahora alimentan a millones y millones de teléfonos móviles, laptops, tabletas, cámaras, audífonos, marcapasos, paneles solares, scooters, bicicletas e incluso coches eléctricos de larga distancia.
"Más de dos tercios de la población mundial posee un dispositivo móvil, ya sea un teléfono inteligente, una computadora portátil o tableta, y casi todos funcionan con baterías recargables de iones de litio. Son los caballos de batalla ocultos de la era móvil, "Paul Coxon, del Departamento de Ciencia de Materiales y Metalurgia de la Universidad de Cambridge, dijo a la AFP.
Han impulsado considerablemente la movilidad humana, y permitió que millones de personas en países en desarrollo tuvieran acceso a información y servicios en línea con solo un teléfono móvil.
Las baterías de iones de litio también han reducido nuestra dependencia de los combustibles fósiles que calientan el planeta, especialmente en coches eléctricos.
Es más, se pueden utilizar en combinación con fuentes de energía renovables pero fluctuantes como el sol o el viento, capturar y almacenar energía para reutilizarla más tarde.
Para Coxon, la batería de iones de litio es un digno premio Nobel, ya que juega con los orígenes del prestigioso premio.
"La aplicación práctica de la ciencia en beneficio de la humanidad; la ciencia fundamental puesta directamente en tu mano, ", dijo." Literalmente estoy sosteniendo un teléfono en mi mano en este momento ".
Las bicicletas eléctricas de Uber tienen baterías de iones de litio extraíbles
¿Qué cambió?
A diferencia de su predecesor, baterías de plomo-ácido desarrolladas a mediados del siglo XIX, Las baterías de iones de litio son recargables.
Son mas pequeños, encendedor, más duradero y puede hacerse más potente.
Las baterías de automóviles eléctricos "ya no pesan dos toneladas, sino 300 kilogramos (660 libras), "dijo Sara Snogerup Linse, profesor de química física y miembro del Comité Nobel de Química.
¿Cómo trabajan?
Cuando una batería está conectada a un circuito, iones cargados se mueven dentro de la batería, generalmente en una solución química, entre dos electrodos:un ánodo y un cátodo.
Las reacciones químicas tienen lugar en cada uno de los electrodos, creando una acumulación de electrones en un extremo. Los electrones buscan reequilibrarse, pero no puede moverse a través de la batería, obligándolos a viajar por el circuito, emitiendo energía eléctrica.
El electrodo positivo está hecho de un compuesto de litio, el metal más ligero conocido por el hombre y la clave del éxito del diseño. según Olof Ramstroem, un compañero miembro del comité.
"El litio tiene propiedades tan atractivas y eso significa que puede obtener una batería muy liviana que es pequeña con alta potencia y eficiencia. ", dijo después del anuncio del miércoles en Estocolmo.
"El litio es muy reactivo ... que es lo que necesitamos, necesitamos los electrones del litio. Se trata de tratar de domesticar eso y meterlo en ese pequeño paquete de batería que es realmente útil para nosotros".
La baja
Un artículo publicado en la revista Naturaleza en julio pasado advirtió que las reservas de materias primas utilizadas en baterías de iones de litio como el cobalto y el níquel, son escasos y caros y se agotan rápidamente.
Reciclaje de piezas de dispositivos electrónicos, incluidas las baterías de iones de litio, necesita ser intensificado
El litio se encuentra en una variedad de minerales y en sal o salmuera, mientras que la producción de electrodos requiere metales raros como el cobalto y el níquel.
"No necesariamente podríamos haber predicho hace 40 o 50 años que el tantalio, indio todos estos elementos interesantes se volverían muy importantes, "dijo Coxon, señalando daños ambientales y tensiones en la infraestructura en lugares donde se encuentran los minerales, especialmente en América del Sur.
"Pone presión sobre cómo los obtenemos éticamente".
Grandes cantidades de componentes de baterías de iones de litio gastados terminan en vertederos, añadió. Con frecuencia se envían a instalaciones de reciclaje, a menudo en países en desarrollo, donde se despojan de sus partes base y se reciclan los trozos reutilizables.
"Es un desafío ambiental muy importante, "dijo Coxon.
Añadió Maeva Philippot, un investigador de ingeniería eléctrica en la Vrije Universiteit de Bruselas:"El reciclaje será más importante a medida que tengamos más y más baterías que lleguen al final de su vida útil".
Mirando hacia el futuro
Científicos e ingenieros de todo el mundo están trabajando para hacer que las baterías de iones de litio sean aún más pequeñas, larga duración, más rápido de cargar y menos volátil.
Se sabe que se sobrecalientan y, a veces, incluso explotan, y son relativamente caros de producir, particularmente debido al alto costo del níquel y el cobalto.
"Se avecinan nuevas químicas que nos permitirán fabricar baterías aún más pequeñas, dijo Philippot.
En cuanto al reciclaje:"Europa está elaborando una nueva directiva para las baterías al final de su vida útil y cómo podrían reciclarse y reutilizarse en otros dispositivos.
"Por ejemplo, Las baterías de vehículos eléctricos podrían usarse en casa para almacenar energía en el hogar y cargarse con paneles solares. Hay muchos proyectos que buscan la 'segunda vida' o la reutilización de baterías ".
© 2019 AFP
