¿Por qué seguimos utilizando baterías?

Uno de los ámbitos más interesantes para la exploración del uso y alternativas a las baterías es el sector de los smartphones. Son dispositivos pequeños, fáciles de testar, de uso generalizado y que no precisan tanta energía como, por ejemplo, los coches eléctricos, que se cargan con kilos y kilos de baterías. La respuesta corta es que no podemos prescindir de ellas. Las baterías son «depósitos de energía» que la almacenan para cuando se precise. Si bien es cierto que se podrían usar otras opciones para alimentar el smartphone de modo constante, estas no están disponibles todo el tiempo; no siempre se puede contar con el sol, el viento, la orina o el ruido (todos medios para alimentar un teléfono) de modo constante. De ahí que sea imprescindible guardar energía para tiempos de escasez. Y la alternativa más frecuente es la batería de ion-litio. Esta, básicamente, genera corriente eléctrica cuando los iones (partículas cargadas electrónicamente) de litio van y vienen entre dos electrodos. El problema es que aún no se comprende perfectamente cómo funciona esto y cambiar una parte de la batería (como introducir un nuevo tipo de electrodo) puede producir problemas inesperados y se requieren años de pruebas para evitar esto. Por más que los primeros ensayos con nuevos materiales muestren resultados espectaculares. Pero las baterías de ion litio tienen otro inconveniente. En 2006 Sony tuvo que reemplazar millones de ellas después de que varios cientos se incendiaran. Apple tuvo problemas con algunos portátiles debido a baterías que se sobrecalentaban. En 2013 Boeing dejó en tierra su flota completa de aviones de última generación después de que dos baterías explotaran. Y ahora le ha tocado a Samsung. La pregunta lógica sería, ¿no hay otros métodos para almacenar energía?. Sí. Y muchos y hasta mejores.

BATERÍAS VIVAS

Expertos de las universidades de Wageningen y Wetsus (Holanda) han desarrollado una batería que utiliza dos tipos de bacterias diferentes para crear una solución más sostenible y aparentemente igual de eficaz. Un grupo de bacterias transforman la electricidad en acetato cuando se conecta a la red, mientras las otras hacen la operación inversa cuando el dispositivo precisa energía. El sistema fue testado durante 15 días, con ciclos de carga y descarga y aseguraron que el rendimiento es competitivo con las tecnologías actuales.

Ventajas: es económica, no es tóxica, tiene buen rendimiento y el peligro de incendio o explosión es nulo.

Desventajas: su vida útil no es muy larga debido a que se trata de una batería «viva». Los cálculos indican que menos de un año.

DE ORO FINO

Los científicos llevan años experimentando con baterías con nano-filamentos de oro, miles de veces más delgados que un cabello humano. Son buenos conductores y tienen una amplia superficie. El problema es que, tras varias cargas, se rompen. Ahora un grupo de la Universidad Irvine de California ha desarrollado un sistema de protección, un gel que permite recargar estas baterías hasta 200.000 veces... en tres meses.

Ventajas: no es tóxica, la cantidad de oro no es importante, alto rendimiento y vida útil.

Desventajas: se sabe muy poco de su rendimiento a lo largo del tiempo. La producción de los nano -filamentos es un proceso muy elaborado.

DE GASOLINERA

Primero la explicación técnica. El profesor Gyeong Man Choi, de la Universidad Pohang, de Corea del Sur, ha desarrollado una batería que convierte el hidrógeno en electricidad gracias a iones de oxígeno y que reemplazaría a las de ion litio. Para ello Man Choi ha recurrido al uso de acero inoxidable poroso combinado con una película de electrodos. Básicamente es como crear una esponja que se carga de combustible y lo libera según sea necesario. Samsung se ha mostrado interesada en esta nueva batería y se especula que el S8 podría llevarla.

Ventajas: una carga serviría para una semana de vida del móvil. No es corrosiva, su estructura es sencilla y fácil de fabricar y no muestra degradación. Alta vida útil (se supone).

Desventajas: se desconoce su comportamiento a largo plazo por ser pionera.

AL BAÑO A CARGAR EL MÓVIL

Las baterías que funcionan con orina siguen un principio similar al de aquellas que recurren a las bacterias. Solo que en este caso se sirven de las sales y la electrólisis para separar hidrógeno y oxígeno. La Fundación Bill y Melinda Gates ha invertido en esta tecnología.

Ventajas: no depende de la red eléctrica, no es tóxica, se puede cargar en (casi) cualquier sitio, imposible que se incendie.

Desventajas: hay que gestionar los desechos y crear diseños atractivos para volcar el «combustible» en el cargador.

EN MARCHA

Finalmente existe la opción del ruido. Investigadores de la Universidad Queen Mary de Londres, han logrado crear una superficie que está formada por nanopiezas que vibran debido a las ondas sonoras y transforman esa vibración en energía eléctrica

Ventajas: limpia (aunque no muy «verde»), fácil de recargar para los más jóvenes; el solo hecho de hablar la carga.

Desventajas: al menos ocho horas al día no carga...a menos que lo dejemos en casa del vecino de arriba.

EN 3D

Una opción es mejorar las baterías de ion litio, que es lo que hace la compañía Prieto. En pocas palabras se trata de una estructura en tres dimensiones cubierta por una espuma de cobre que mejora el rendimiento en todos los sentidos.

Ventajas: carga más rápida y mayor capacidad. Menos elementos tóxicos.

Desventajas: no se ha demostrado su fiabilidad en ensayos prolongados. Sigue dependiendo del litio.

EL MOVIMIENTO SE DEMUESTRA ANDANDO

Es posible almacenar la energía cinética, el movimiento. Ya hay relojes que lo hacen y si el móvil va a todas partes con nosotros, bastaría quitar la batería ponerla en nuestros brazos, en las ruedas de la bici, etc. para que se cargue.

Ventajas: no es tóxico, es fácil de cargar, se basa en tecnología existente y demostrada.

Desventajas: debería ser una batería muy grande para acumular suficiente movimiento para alimentar un smartphone.