¿Están las baterías de estado sólido a punto de cambiar el mundo?

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El mes pasado, John B. Goodenough recibió por fin el Premio Nobel de Química. Si el nombre no le resulta familiar, su trabajo sí lo será. Si está leyendo esto desde un smartphone o un portátil, puede hacerlo porque funciona con una batería de iones de litio. En 1980, durante su etapa como Director del Departamento de Química Inorgánica de Oxford, el profesor Goodenough identificó el material catódico que permitió el desarrollo de la batería recargable de iones de litio. Este avance marcó el comienzo de la era de los dispositivos electrónicos portátiles y el declive de las baterías de hidruro metálico de níquel, más grandes y menos eficientes. Es imposible exagerar la influencia de este descubrimiento y el impacto que ha tenido en la vida moderna. Desde los teléfonos que llevamos hasta los coches eléctricos que algunos de nosotros conducimos, todos y cada uno de los dispositivos de consumo que utilizamos hoy en día funcionan con baterías de iones de litio.

Pero la contribución de Goodenough a la tecnología moderna no empezó aquí. Como científico investigador y jefe de equipo en el Laboratorio Lincoln del MIT durante 24 años, formó parte del equipo responsable del desarrollo de la memoria de acceso aleatorio (Random Access Memory). La memoria RAM es una forma de memoria informática que puede leerse y modificarse en cualquier orden, y que suele utilizarse para almacenar datos de trabajo. La RAM permite leer o escribir datos en el mismo tiempo con independencia de su ubicación física dentro de la memoria, a diferencia de los discos duros, en los que el tiempo necesario para leer y escribir datos varía significativamente en función de su ubicación física en el soporte de grabación debido a limitaciones mecánicas como la velocidad de rotación del soporte. Por tanto, se puede decir que también es el padre de la informática moderna.

¿Qué será lo próximo?

A sus 97 años, uno podría pensar que Goodenough ya ha contribuido bastante a la sociedad, aportando no una, sino dos tecnologías revolucionarias a las masas. En cambio, resulta que Goodenough está trabajando en lo que podría ser su descubrimiento más importante hasta la fecha: las baterías de estado sólido. Una batería convencional de iones de litio se compone de un ánodo, un cátodo y un electrolito. El ánodo y el cátodo almacenan el litio y el electrolito transporta los iones de litio cargados positivamente del ánodo al cátodo. El movimiento de los iones de litio crea electrones libres en el ánodo, lo que genera una carga y esta corriente eléctrica fluye a través del dispositivo alimentado.

Las baterías de estado sólido mejoran las baterías de iones de litio utilizando un electrolito sólido en lugar de un electrolito líquido o polimérico. Resulta que este cambio mejora las características de las baterías convencionales en todos los sentidos: son mucho más pequeñas y ligeras, tienen un menor impacto ambiental y utilizan componentes abundantes gracias a la posibilidad de sustituir el litio por sodio de bajo coste, el sexto elemento más abundante en la Tierra. Pero las verdaderas ventajas están en los tiempos de almacenamiento y carga. Las baterías de estado sólido no sólo duran unos 1.200 ciclos de carga, frente a los 500 de las de ión-litio, sino que son más eficientes con el uso, no menos. Las baterías de estado sólido almacenan el doble de energía que las de iones de litio y tardan mucho menos en cargarse: minutos en lugar de horas.

¿Qué significa esto para los electricistas?

Pensemos en el Nissan Leaf, uno de los coches eléctricos más vendidos en España. Actualmente ofrece una autonomía de 270 km a un precio de 38.569 € en el momento de escribir estas líneas. Ahora imagine si el mismo coche tuviera un precio de 35.569€ y una autonomía de 563 km. ¿Cuántas personas más harían el cambio a un coche eléctrico? Pensemos ahora en el Tesla Model 3 con una autonomía de 560 km. Si la autonomía fuera de más de 1126 km, la ansiedad por la autonomía no volvería a ser un problema. De hecho, en cuanto las baterías de estado sólido se generalicen, el motor de combustión interna tendrá los días contados. Esto significa que se necesitará un gran número de profesionales de mantenimiento de vehículos eléctricos en toda España y que no habrá suficientes trabajadores cualificados. Cualquier persona que desee aprovechar este auge inminente debería considerar seriamente la posibilidad de cualificarse como Técnico de Mantenimiento de Vehículos Híbridos y Eléctricos con uno de nuestros cursos de Certificado de Profesionalidad (TMV793_2).

Otra área de crecimiento será la energía solar fotovoltaica. Aunque la energía solar fotovoltaica ha experimentado un retroceso en los últimos años desde que se suprimieron las subvenciones públicas en 2015, el abaratamiento del precio y el aumento del almacenamiento gracias a las baterías de estado sólido provocarán un enorme resurgimiento. Algunas empresas ya venden sus propios dispositivos de almacenamiento de energía doméstica que permiten a los clientes almacenar la energía de los paneles solares para utilizarla en otro momento. Piense en lo atractivos que resultarán sistemas similares cuando las baterías sean mucho más baratas y pequeñas y tengan una mayor capacidad de almacenamiento. La inminente prohibición de las calderas de gas en 2025 y de los coches de gasolina y gasóleo en 2040 supondrá una carga sin precedentes para la red nacional, ya que nuestro consumo personal de electricidad alcanzará máximos históricos. Para muchos consumidores, la energía solar fotovoltaica se convertirá en una forma excepcionalmente atractiva y rentable de satisfacer sus demandas personales. Como gran proveedor de formación en España que ofrece formación en energía solar fotovoltaica no hay mejor lugar para formarse y convertirse en un instalador cualificado que con Curso de Instalador.

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