jueves, 31 de octubre de 2019

Energia, baterías y coches en el futuro inmediato

Es por prácticamente todo el público de a pié, que las baterías de iones de litio han revolucionado el mundo. Sin embargo, a veces parece que solo hemos conseguido rascar la superficie de una tecnología que puede darnos mucho más.
Las baterías de litio convencionales se cargan y descargan a la misma temperatura. Es más, si nos centramos en la 'carga rápida', el rango de temperaturas se vuelve mucho más estrecho.
Derrocar al "petróleo blanco": las baterías de iones de sodio están cada vez más cerca de convertirse en una realidad.

La explicación química del funcionamiento de los diferentes tipos de batería para coche eléctrico es que esta aprovecha la energía que se desprende de reacciones de oxidación-reducción para producir una corriente eléctrica. Esto sería fundamentalmente el proceso de descarga, siendo a la inversa, mediante el uso de una corriente eléctrica para producir un cambio químico, el proceso de carga.



Desde un punto de vista de la química, es importante entender que la reacción de oxidación-reducción, conocida como «redox», es un proceso donde uno de los componentes de la batería pierde electrones y el otro los gana, uno se oxida y otro se reduce respectivamente. Una batería está formada por dos electrodos llamados ánodo y cátodo, sumergidos en un electrolito. El primero de ellos se oxidará, mientras que el segundo ganará electrones, reduciéndose. Esto ocurre en el proceso de descarga, y es debido a que la electricidad tiene signo opuesto al flujo de electrones, por lo que esta irá desde el polo positivo (cátodo) hasta el negativo (ánodo). En el proceso de carga ánodo y cátodo se invierten para que el primero vuelva a ganar los electrones perdidos durante la conducción.
Los principales parámetros a tener en cuenta en una batería destinada al vehículo eléctrico son:
  • Densidad energética: Expresada en Wh/kg. Es la energía que puede suministrar la batería por cada kg. Cuanto mayor sea más autonomía tendrá el vehículo o menor será el peso de este.
  • Potencia: Expresada en W/kg. Es la capacidad de proporcionar potencia (amperaje máximo) en el proceso de descarga. A más potencia mejores prestaciones para él vehículo eléctrico.
  • Eficiencia: Es el rendimiento de la batería, la energía que realmente aprovecha. Medido en %.
  • Coste: Es la mayor influencia en el precio total del vehículo.
  • Ciclo de vida: Ciclos completos de carga y descarga que soporta la batería antes de ser sustituida. Cuanto más ciclos mejor, ya que será más duradera.