Expertos de la Universidad Edith Cowan en Australia han descubierto posibles beneficios revolucionarios para la industria de vehículos eléctricos al estudiar las baterías de zinc-aire. La principal ventaja es su mayor densidad, lo que significa que pueden almacenar una gran cantidad de energía en un espacio reducido, lo que a su vez se traduce en una mayor eficiencia y autonomía.
Las baterías en cuestión tienen un electrodo negativo de zinc y uno positivo de aire. Uno de los desafíos es que el electrodo de aire puede deteriorarse con el tiempo, lo que afecta el rendimiento y la vida útil de la batería. Sin embargo, la parte positiva es su menor costo de producción y un impacto ambiental más reducido en comparación con las baterías de iones de litio , que actualmente dominan el mercado de vehículos eléctricos.
¿Qué hicieron los investigadores para superar los desafíos de las baterías de zinc-aire y presentarlas como una opción viable? Según su investigación , las mejoras se lograron mediante un rediseño y la incorporación de nuevos materiales como carbón, hierro y compuestos de cobalto.
Pros y contras de las baterías de zinc-aire
Según Muhammad Rizwan Azhar, el autor principal del estudio:
Las baterías recargables de zinc-aire están ganando terreno gracias a su bajo costo, su carácter ecológico, su alta densidad de energía teórica y su seguridad inherente.
En teoría, este tipo de batería tiene todo lo necesario para satisfacer la creciente demanda a medida que la movilidad eléctrica se expande globalmente. Ofrecen mayor autonomía, lo que permite recorrer más distancia con una sola carga, y son más económicas y sostenibles.
El Dr. Azhar agrega:
El diseño innovador ha minimizado la resistencia interna de las baterías, acercando su tensión a los valores teóricos, lo que resulta en una alta densidad de potencia máxima y estabilidad a largo plazo.
Pese a los beneficios destacados, las baterías de zinc-aire enfrentan desafíos significativos antes de su producción masiva. El principal obstáculo es cómo evitar el deterioro del electrodo de aire. Además, su eficiencia tiende a disminuir en condiciones de baja temperatura.
Características de las baterías de iones de litio, el referente actual
Las baterías de iones de litio son actualmente el estándar de la industria. Estas alimentan una variedad de dispositivos móviles, desde smartphones y smartwatches hasta tablets y laptops. También son la opción predominante en vehículos eléctricos, y podrían incluso alimentar futuras generaciones de aviones .
Como cualquier tecnología, las baterías de iones de litio tienen sus propios pros y contras. Entre sus ventajas se encuentran su alta densidad, resistencia a la descarga y capacidad para soportar numerosos ciclos de carga y descarga. Entre las desventajas, son sensibles a las variaciones de temperatura y tienen procesos de fabricación largos y costosos.
Zinc-aire, ¿la alternativa del mañana?
El auge de los vehículos eléctricos y las demandas de diversas industrias hacen necesaria la búsqueda de alternativas a las baterías de iones de litio. El objetivo es encontrar soluciones más sencillas de producir, con menor uso de materias primas y mayor densidad.
El estudio publicado por la universidad australiana muestra optimismo sobre el potencial de las baterías de zinc-aire para transformar la movilidad eléctrica. Un factor a favor es la abundancia de zinc en países como Australia.
Como explicó Azhar:
Dada su abundancia y la omnipresencia del aire, consideramos que esta es una solución altamente viable y confiable.
Es crucial señalar que la tecnología aún está en su fase inicial y hay que ser cautos con estas afirmaciones. Aunque no necesariamente se aplique en este caso, es común que los laboratorios hagan grandes promesas para atraer inversores y mejorar su reputación, aunque muchos de estos proyectos no llegan a la fase de producción en gran escala.