Batería Asus A53S |
Posted: January 14, 2014 |
Amprius, una dedicada a trabajar en un nuevo tipo de baterías de ión-litio de larga duración para portátiles y vehículos eléctricos, ha comenzado a vender sus baterías para su uso en dispositivos electrónicos portátiles. Recientemente, la compañía ha recaudado 30 millones de dólares (22 millones de euros) en capital de riesgo para el desarrollo de sus baterías de última generación, que utilizan electrodos de silicio de alta energía. La compañía señala que las baterías almacenan aproximadamente un 50% más de energía que las células de batería de los vehículos eléctricos actuales. Este tipo de financiación suele ser un tipo de buena noticia poco habitual para las start-ups dedicadas a las baterías de ión-litio (ver "¿Qué le ha pasado a A123?" y "La tecnología de A123 no era lo bastante buena"). La compañía, fundada en 2008, ha recaudado 61 millones de dólares (45 millones de euros) hasta la fecha. Los electrodos de silicio pueden almacenar más litio que los de grafito convencionales, pero se hinchan y encogen a medida que se usa y recarga la batería, y eso hace que la batería se destruya. El fundador de Amprius, Yi Cui, profesor de ciencias de los materiales e ingeniería en Stanford (EEUU), mostró cómo evitar este problema creando nanocables de silicio que no se destruyen (ver "Doblando la duración de las baterías de iones de litio").
Sin embargo, ese material resultó difícil de introducir en el mercado, ya que necesita un equipo de fabricación a medida. Así que para su primer producto, Amprius ha desarrollado otro tipo de nanopartículas resilientes con un núcleo de silicio rodeado por una capa de carbono. Este material almacena menos energía que los nanocables de silicio, pero puede ser utilizado en las fábricas existentes. El director general de Amprius, Kang Sung, señala que la compañía ha creado cientos de miles de baterías de núcleo-corteza, mayormente a través de fabricantes por contrato en Asia. Señala que las baterías están siendo utilizadas en dispositivos electrónicos portátiles de algunos fabricantes chinos. Pueden almacenar 650 vatios-hora por litro o 280 vatios-hora por kilogramo (medida preferida por los fabricantes de automóviles, que se preocupan más por el peso que del volumen), lo que les da una ligera ventaja, aunque significativa, sobre la competencia. Las baterías de alta energía convencionales para aparatos de electrónica suelen almacenar entre 400 y 620 vatios-hora por litro; las células de batería de un coche eléctrico almacenan alrededor de 200 a 240 vatios-hora por kilogramo. La batería en sí es de 800 mAh, lo que garantiza aproximadamente un tercio de carga en la mayoría de modelos actuales. Si se utiliza JUMP como cargador, se rellenarán ambas baterías (la del teléfono y la suya propia) al mismo tiempo. La intención de Native Union era conseguir 40.000 dólares, algo que lograron el viernes pasado, apenas 24 horas después del comienzo de la campaña. En el momento de redactar esta noticia superaban los 127.000 dólares, lo que tal vez les permitirá acelerar el proceso de fabricación. En principio, los envíos comenzarán en mayo. Además, ahora pueden ofrecer recompensas adicionales a medida que se recaude más dinero. Pero parece que la compañía no esperaba tener tanto éxito, ya que todavía tienen que pensar en qué pueden emplear este dinero. Investigadores de la Universidad de Harvard (EEUU) afirman haber desarrollado un nuevo tipo de batería que podría hacer que almacenar un par de días de electricidad eólica o de otro tipo resultase económico. La nueva batería, que se describe en la revista Nature, se basa en una molécula orgánica, denominada quinona, que se encuentra en plantas como el ruibarbo y que se puede sintetizar de forma barata partiendo de petróleo en crudo. Las moléculas podrían reducir a la tercera parte el coste del almacenaje de materiales en el caso de un tipo de batería llamada batería de flujo, que está especialmente bien adaptada para almacenar grandes cantidades de energía.
Si esta batería consigue resolver el problema de la intermitencia de fuentes de energía como la eólica y la solar, la tecnología permitirá una mayor dependencia de las energías renovables. Este tipo de baterías también pueden reducir la cantidad de centrales eléctricas necesarias en la red, lo que permitiría operar con mayor eficiencia, muy parecido a cómo la batería de un vehículo híbrido mejora la economía de combustible. En una batería de flujo, la energía se almacena en forma líquida en grandes tanques. Este tipo de baterías se usan desde hace décadas, y en sitios como Japón sirven para manejar la red eléctrica, pero son caras (unos 700 dólares por kilovatio-hora de capacidad de almacenaje, según algunos cálculos, aproximadamente 515 euros). Para conseguir que almacenar las horas de energía de las centrales eólicas sea económico, las baterías tienen que costar apenas 100 dólares por kilovatio-hora (unos 74 euros), según el Departamento de Energía de Estados Unidos. Los materiales para almacenaje de energía representan sólo una fracción del coste total de una batería de flujo. El vanadio, el material que se usa habitualmente en la actualidad, cuesta unos 80 dólares por kilovatio-hora (unos 59 euros). Pero es lo suficientemente caro como para que alcanzar el objetivo de los 100 dólares para todo el sistema sea imposible. El profesor de materiales y tecnologías de energía de la Universidad de Harvard Michael Aziz, que ha dirigido el trabajo, afirma que las quinonas reducirán el coste de los materiales de almacenaje de energía a apenas 27 dólares por kilovatio-hora (unos 20 euros). Junto con otros avances recientes que sirven para abaratar el coste del resto del sistema, afirma, se podría llegar a cumplir con el objetivo del Departamento de Energía. El trabajo de Harvard representa la primera vez que los investigadores demuestran baterías de flujo de alto rendimiento que usan moléculas orgánicas en vez de los iones de metal, que es lo habitual. Las quinonas se pueden modificar fácilmente, lo que permite mejorar su rendimiento y reducir aún más los costes. "Las opciones de iones de metal ya estaban bastante estudiadas", explica Aziz. "Ahora hemos introducido una amplia gama de nuevos materiales". Investigadores trabajan en una tecnología que permite recargar los dispositivos móviles mediante pequeños aerogeneradores eólicos. La batería es el componente que menos ha evolucionado el los dispositivos móviles. Mientras éstos presentan cada vez más aplicaciones y funcionalidades, el apartado energético se ha mantenido casi idéntico en la última década, siendo el talón de Aquiles de la industria. Además, en el marco de la expansión del sector, cada vez resulta más complejo conseguir los materiales para la fabricación de las baterías.
Hay buenas noticias en este terreno. Según explica el magazine especializado Eureka, investigadores de la Universidad de Arlington, en Texas, Estados Unidos, han dado a conocer una tecnología que permite recargar los dispositivos móviles mediante energía eólica. Para hacerlo, incorporan pequeños molinos de viento, mucho más pequeños que una moneda e incluso que un grano de arroz. Dicen que en un grano de este alimento, caben diez micromolinos. Al igual que ocurre con los grandes molinos que pueden verse en algunos campos, por caso, esta tecnología se vale de la fuerza del viento para generar energía. En este caso, los pequeños implementos incoporados en smartphones o tabletas requieren ser expuestos a corrientes de aire para dar paso a la recarga. Se indica que este mecanismo podría ser un modo complementario a otras formas de recargar la batería de los dispositivos. Los responsables de este proyecto esperan que esta metodología de recarga llegue al mercado en los próximos años. Se informa además que una empresa ya busca alternativas para comercializar este mecanismo. La aquí repasada no es la única investigación que explora el uso de energías alternativas para recargar la batería de los dispositivos móviles. En esta nota explicamos el trabajo de un grupo de científicos surcoreanos que estudian las propiedades de la cáscara del arroz, un alimento que puede convertirse en silicio, reemplazando a un componente de las baterías de ion litio utilizadas en smartphones y automóviles eléctricos.
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