Ajuca

Clare Watson informa a través de ScienceAlert:Al reemplazar con agua los electrolitos químicos peligrosos utilizados en las baterías comerciales, los científicos han desarrollado una 'batería de agua ' reciclable y han resuelto problemas clave con la tecnología emergente, que podría ser una alternativa más segura y ecológica. Las 'baterías de agua' se conocen formalmente como baterías acuosas de iones metálicos. Estos dispositivos utilizan metales como el magnesio o el zinc, que son más baratos de montar y menos tóxicos que los materiales que se utilizan actualmente en otro tipo de baterías.

Las baterías almacenan energía creando un flujo de electrones que se mueven desde el extremo positivo de la batería (el cátodo) hasta el extremo negativo (el ánodo). Gastan energía cuando los electrones fluyen en sentido contrario. El líquido de la batería está ahí para transportar electrones de un lado a otro entre ambos extremos. En una batería de agua, el fluido electrolítico es agua con algunas sales añadidas, en lugar de algo como ácido sulfúrico o sal de litio.

En un contexto crucial para abordar el cambio climático, las discusiones en torno a las estrategias energéticas de la Unión Europea (UE) han tomado un protagonismo significativo. Dos bloques claramente definidos, conocidos como la 'Alianza Nuclear' y los 'Amigos de las Renovables', han expresado sus posturas opuestas durante el Consejo de Energía celebrado en Bruselas.

Alianza Nuclear: Integrando la Energía Atómica en la Transición Verde

La 'Alianza Nuclear Europea', que reúne a naciones pronucleares como Bulgaria, Francia y Suecia, ha elevado su voz para impulsar la energía nuclear como parte integral de la transición hacia una economía baja en carbono. Emitieron un comunicado en el que expresan su determinación de cooperar estrechamente y piden a la Comisión Europea un marco que favorezca el despliegue de la energía nuclear. Además, solicitan un enfoque tecnológicamente neutro, buscando igualdad de condiciones para todos los Estados miembros en la consecución de la neutralidad de carbono para 2050.

Geoffrey Ellis, destacado geólogo del Servicio Geológico de Estados Unidos, ha revelado en una reciente conferencia de la Asociación Americana para el Avance de la Ciencia en Denver, la existencia de hasta 5,5 billones de toneladas de hidrógeno en depósitos subterráneos en todo el mundo. Este asombroso hallazgo, según Ellis, podría ser suficiente para satisfacer las necesidades de nuestra civilización durante cientos de años.

El hidrógeno, considerado una prometedora solución para mitigar la crisis energética y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, ha sido objeto de producción artificial con consecuencias medioambientales negativas. Sin embargo, recientes descubrimientos geológicos, como la mina de cromita de Bulqizë en Albania, que puede generar más de 200 toneladas de hidrógeno anuales, abren la puerta a un nuevo enfoque: la fiebre del "hidrógeno dorado".

Las energías renovables están ganando cada vez más terreno como una alternativa a los combustibles fósiles. Sin embargo, para aprovechar plenamente su potencial, no solo debemos generar energía a partir de fuentes como la eólica o solar, sino también ser capaces de almacenarla de manera eficiente. A lo largo de la historia, han surgido soluciones ingeniosas, como grúas gigantes, depósitos de arena masivos o grandes presas con sistemas de bombeo reversible. Pero, ¿qué hay de la idea de "pilas gigantes" en forma de edificios?

Energy Vault, una empresa suiza, está explorando nuevas formas de almacenar energía. Entre sus innovaciones más destacadas se encuentran los sistemas de almacenamiento de energía por gravedad (GESS), conocidos como EVx, que se asemejan a enormes edificios repletos de bloques de hormigón.

En el horizonte de la aviación sostenible, el Combustible Sostenible para la Aviación (SAF) surge como el catalizador para descarbonizar la industria aérea, ofreciendo una reducción significativa de las emisiones de CO2, entre un 60% y un 100%. Este innovador combustible, derivado tanto de fuentes orgánicas como sintéticas, ya está en uso, destacándose por su capacidad para revolucionar el sector sin requerir modificaciones en las aeronaves ni en las infraestructuras aeroportuarias.

A pesar de que las aeronaves actuales pueden funcionar con hasta un 50% de combustibles sostenibles, la producción actual no logra satisfacer la creciente demanda global. IAG, como líder comprometido con la neutralidad de carbono para 2050, ha establecido ambiciosos objetivos, planeando operar el 10% de sus vuelos con SAF a partir de 2030.

Un grupo de ingenieros del MIT ha logrado un avance significativo en el almacenamiento de energía al desarrollar un supercondensador que utiliza materiales económicos y ampliamente disponibles. Este supercondensador promete revolucionar la forma en que almacenamos electricidad, lo que podría tener un impacto sustancial en la transición hacia fuentes de energía renovable y en la estabilidad de las redes eléctricas.

Los materiales utilizados en este supercondensador son sorprendentemente simples: agua, cemento y negro de carbón, un derivado del carbón resultante de la combustión incompleta. Estos ingredientes, que han sido utilizados por la humanidad durante más de dos milenios, se combinan de una manera específica para crear un nanocompuesto conductor con capacidades de almacenamiento de energía excepcionales.

En la carrera por mejorar la eficiencia de los paneles solares, China ha llevado la innovación un paso más allá al utilizar su tecnología para aprovechar la energía de las gotas de lluvia. Los investigadores de la Universidad Tsinghua han presentado un enfoque completamente nuevo para la generación de energía renovable que podría transformar la forma en que obtenemos electricidad a partir de la lluvia.

La idea detrás de este innovador concepto es simple: cuando la lluvia cae del cielo, lleva consigo una cantidad significativa de energía que, si se captura adecuadamente, puede convertirse en electricidad. Zong Li, profesor de la Universidad de Tsinghua en Shenzhen, y sus colegas, describen esta energía como "abundante, cinética y electrostática", lo que la convierte en una fuente de energía valiosa.

A pesar del rápido crecimiento en la adopción de coches eléctricos, aún existen desafíos que deben superarse para convertirlos en el vehículo del futuro, tal como busca Europa. La mayoría de estos desafíos están relacionados con las baterías, y minerales como el litio y el sodio serán fundamentales para abordarlos.

Hasta el momento, el litio ha sido el mineral más demandado para la producción de baterías, independientemente de su tipo. Aunque se ha hablado mucho sobre las baterías de estado sólido, el litio sigue siendo un componente clave en esta tecnología.

Como solución temporal, la industria avanza en dos direcciones. Aquellos que buscan reducir el precio de los coches eléctricos sugieren el uso de baterías LFP, que ofrecen una menor densidad de energía pero una vida útil más larga o una degradación menos pronunciada. Esto significa cargar más veces para llegar a la misma distancia.

La otra opción es apostar por baterías NMC y NCA, que combinan níquel, cobalto, manganeso o aluminio para aumentar la autonomía y ofrecer vehículos con mayor potencia. Estas baterías han sido utilizadas en vehículos de alto precio y también están relacionadas con la producción y disponibilidad del litio.

Mirando hacia el futuro, la alternativa que más atención recibe son las baterías de sodio. En este caso, se reemplaza el líquido conductor de iones de litio por electrolitos de cerámica, cristal o nanohilos de oro y manganeso. Sin embargo, el sodio sigue siendo un componente fundamental en estas baterías.

El principal desafío de las baterías de sodio radica en su baja densidad de energía. Aunque algunas investigaciones han logrado avances en su autonomía, todavía no han alcanzado niveles óptimos. No obstante, se espera que para 2025 sus rendimientos sean comparables a los de las baterías LFP en 2020.

A pesar de su menor autonomía, las baterías de sodio ofrecen una vida útil significativamente más larga. Esto ha generado un creciente interés en fabricantes y países. Según expertos, la extracción y transformación del sodio es menos costosa que la del litio, lo que podría reducir el precio de las baterías que utilizan este mineral y aliviar la presión del mercado sobre el litio.

El BYD Seagull, un coche eléctrico con batería de sodio, ha llamado la atención al ofrecerse en China a un precio de 8,000 euros, lo que representa una reducción significativa en comparación con sus competidores.

La batalla por el dominio del sodio ha involucrado a dos grandes competidores: China y Estados Unidos. China ha desempeñado un papel clave en la cadena de suministro de vehículos eléctricos, fabricándolos y vendiéndolos a precios más bajos. Por su parte, Estados Unidos posee el 90% de las reservas de sodio de fácil extracción, lo que le otorga una ventaja significativa.

Ambos países han invertido en la investigación y producción de baterías de sodio, y se espera que esta tecnología sea vital para reducir la demanda de litio en el futuro. Sin embargo, las previsiones aún están sujetas a cambios y se monitorean de cerca.

La batalla por el sodio se está librando en un contexto de transición hacia la movilidad eléctrica, y el éxito de esta tecnología podría tener un impacto significativo tanto en el mercado de los vehículos eléctricos como en la economía mundial.

Y, pese a todo, en el mismo informe también recogen que si los últimos movimientos para extraer litio en África y América del Sur no dan los resultados esperados, la demanda de litio podría llegar a caer hasta un 37% en 2035, siendo el sodio el principal beneficiado.