La nueva batería que podría reemplazar a las de litio y revolucionar la industria energética

Desde los noventa, las baterías de litio son la principal fuente de energía para muchos de nuestros dispositivos. Se encuentran en los teléfonos móviles, los autos eléctricos y hasta en los satélites.

Sin embargo, tres décadas después, con una tecnología más desarrollada, este tipo de batería tiene serios inconvenientes. Son costosas de fabricar, sus insumos —como el cobalto, el níquel y el manganeso— contaminan el medio ambiente y su tiempo de carga —y por lo tanto, su vida útil— es insuficiente para nuestra vida actual.

Ante esas desventajas, los científicos han encontrado la solución perfecta en las baterías de litio y azufre. ¿La razón? Este último elemento químico es más abundante, barato y sostenible que el propio litio. El único detalle de esta fuente de energía es que su uso comercial a gran escala se ve impedido por su corta durabilidad.

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Ese problema, no obstante, podría haberse acabado finalmente. Y es que, en mayo de 2022, un equipo de ingenieros químicos de la Universidad de Drexel, en Estados Unidos, liderado por la experta india Vibha Kalra, descubrió accidentalmente un método para hacer que este tipo de baterías no se degraden, un aspecto que podría cambiar nuestro planeta y la forma en que vivimos.

Baterías más baratas, duraderas y limpias

El equipo de investigación de Kalra estaba en búsqueda de una manera de rediseñar las baterías de litio-azufre —un ánodo de litio con un cátodo de azufre hecho de fibras de carbono— con la esperanza de eliminar la reacción química que crea polisulfuros, compuestos que comprometen la capacidad y la vida útil de una batería.

Pero cuando empezaron a experimentar con el dispositivo, descubrieron algo increíble: dentro de las baterías se había formado una extraña fase química de azufre conocida como azufre monoclínico en fase gamma, que había detenido su degradamiento mientras experimentaba miles de ciclos de carga y descarga.

El hallazgo fue sorprendente, ya que esta fase química antes solo se había observado en la naturaleza en los pozos de petróleo y, cuando lo habían intentado replicar en el laboratorio, solo era estable por encima de los 95 °C y durante unos 30 minutos como máximo.

Según el equipo, después de más de un año de pruebas, el cátodo de azufre se había mantenido estable, su rendimiento no se había degradado en 4.000 ciclos de carga y descarga —lo que equivale a unos 10 años de uso— y, tal como se había predicho, la capacidad de la batería era más del triple que la de una de litio.

Avances para reemplazar las baterías de litio

Aunque no se sabe exactamente cómo se obtuvo esa fase de química del azufre, el descubrimiento accidental de los científicos de Drexler, descrito en un artículo de Communications Chemistry, es una completa revolución para la industria energética, ya que nos acerca más a una tecnología de batería más duradera y sostenible.

Asimismo, las cargas de litio-azufre podrían permitir que una gran variedad de actividades se vuelvan eléctricas y haría más realistas las metas de emisiones cero estipuladas por los países y compañías.

“Dejar de lado la dependencia del litio y otros materiales que son caros y difíciles de extraer de la tierra es un paso vital para el desarrollo de baterías, y la expansión en nuestras capacidades de utilizar fuentes de energía renovables”, señaló la ingeniera química en un comunicado de la universidad.