Obviamente de momento el litio es dominante en la industria: baterías de teléfonos móviles, de computadoras portátiles, de electrodomésticos y de vehículos eléctricos, entre otras, confían aún en el litio como mejor “receptáculo” almacenante de electricidad.
“Las baterías desempeñarán un papel esencial en los próximos años. Si las baterías del futuro pueden proporcionar energía confiable y segura a bajo costo, al tiempo que reducen nuestra dependencia de materias primas críticas y adoptan cadenas de valor sostenibles desde la minería hasta el reciclaje…”, explica la Unión Europea en su programa de búsqueda de nuevas alternativas al litio.
Ya hay investigaciones y desarrollo que apuntan a construir el futuro del almacenamiento de energía en producción de baterías de litio-ferrofosfato (LFP), las de sodio (Na-ion) o las de flujo de reacción de reducción-oxidación (redox-RFB).
El litio es todavía limitado: las baterías de alto costo, poca duración y pocos países -inestables la mayoría de ellos- con reservas de litio (China, Australia, Congo, Chile, Suráfrica e Indonesia).
Según el Fondo Monetario Internacional, el aumento del consumo hasta 2050 hará que la demanda de los materiales para pilas sea entre 30% y 40% superior a la oferta, impulsada por la movilidad eléctrica.
La idea es enfocarse en cómo lograr almacenar energía, principalmente procedente de fuentes renovables (eólica y solar).
La movilidad eléctrica precisará en los próximos 20 años de 1,5 teravatios-hora (un billón y medio de vatios) y las baterías estacionarias, entre 80 y 160 gigavatios-hora (Con datos de: Unión Europea).
Las nuevas iniciativas buscan desplazar un poco la litio-dependencia de las baterías. Y buscar que las nuevas sean con sensores inteligentes con capacidad de mejor duración, eficiencia y autorreparación. (Con datos de Iniciativa Europea Battery 2030+).
Europa tiene un programa intergubernamental y del sector privado en desarrollar nuevas baterías, alternativas al litio que busca nuevas baterías con materiales y estructuras de alto rendimiento para ser desarrolladas desde el nivel atómico, utilizando enfoques avanzados como los cálculos de la teoría funcional de la densidad.
Las nuevas baterías estarán enfocadas a utilizar productos químicos sostenibles integrados a las celdas de las baterías; con mejores capacidades de almacenamiento y duración y que tengan más avanzados procesos críticos de degradación que impliquen medidas correctivas adecuadas en tiempo real.
Todo esto conducirá a baterías que combinen alta densidad de energía y potencia y, por lo tanto, permitan una carga rápida, al mismo tiempo que sean altamente seguras y duraderas, y con una huella ambiental baja.
Aún se estudia y se trata de mejorar su densidad energética (relación entre la capacidad de almacenamiento y el volumen que ocupa).
Aunque hay variantes, muchas, de nuevos modelos de baterías que reemplacen al litio podríamos citar las más relevantes: batería de Ion-sodio: de menor costo, mayor duración pero de momento con menor rendimiento que las convencionales de iones de litio. Otro modelo de batería podrá de las de sodio y azufre con mayor densidad energética, potencia, vida útil y capacidad de almacenamiento; las baterías de Redox (flujo redox reacción de reducción-oxidación), tecnología de dos líquidos, uno cargado positivamente y otro cargado negativamente, que se bombean, cuando la batería está en uso, a una cámara donde se separan por una membrana permeable e intercambian electrones para crear una corriente.
La idea general es dejar de ser litio-dependientes, tener mejores y nuevas alternativas de baterías, más eficiencia, mayor almacenamiento y naturalmente menos costo de producción y menor costo al usuario final.
@BorisSGomezU