Fuentes de energía sostenibles: baterías de ION-Sodio

Baterías de ION-Sodio
Baterías de ION-Sodio - john cameron - unsplash

Ante la crisis climática, la transición energética es crucial para tener un futuro bajo en carbono. Un sistema de almacenamiento de energía económico, viable, abundante y sostenible es primordial para no tener una dependencia de los combustibles fósiles en el sector energético y aumentar el uso de energías renovables; como las baterías de iones.

Las baterías de iones de litio son populares en el mercado de almacenamiento de energía por sus bastas aplicaciones en teléfonos móviles, ordenadores portátiles o tabletas; y en la última década se ha potencializado su aplicación en el sector de la electro-movilidad.

Uso de baterías ION -SODIO en transportes.

Esto por la ligereza de sus componentes, su elevada capacidad energética, la resistencia a la auto-descarga, las bajas probabilidades de presentar efectos de memoria y su óptimo funcionamiento a elevados números de ciclos de carga/descarga.

Pero… las baterías de ion litio ya es un invento del siglo pasado. Durante décadas la investigación se ha centrado en el litio; ya es momento que esta tecnología se reinvente, que se busquen alternativas potentes, duraderas, rentables y sostenibles.

Descripción de los elementos 

El sodio es el sexto elemento más abundante en la corteza terrestre. Con un 2.83% en sus formas combinadas y el segundo más abundante en la solución del mar.

Las sales de sodio se encuentran en el agua de mar, lagos salados, lagos alcalinos, océanos y manantiales minerales. El sodio es un recurso ilimitado que se tiene a la mano, en la mesa, y es la ventaja más grande que las baterías de ion-sodio presentan antes las de ion-litio

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El litio es un recurso limitado, y que sólo se encuentra en algunas zonas geográficas y cada vez supone más esfuerzo la extracción de estas sales raras; sin dejar de lado los daños ambientales que se provocan.

Aunado a esto, el crecimiento del mercado de vehículos eléctricos y la demanda de instalaciones estacionarias de almacenamiento de energía hacen suponer que las baterías de ion-litio no logren almacenar grandes cantidades de energía.

Además, que posiblemente su costo se eleve por los escases de este elemento, poniendo en pausa la transición energética.

Baterías basadas en ION-SODIO

Alternativas energéticas: las baterías

Las baterías de iones de sodio es la propuesta que en futuro no muy lejano pueda hacer frente a la demanda de mercado del sector energético y generar sistemas de almacenamiento de energía que se adapten a las nuevas tecnologías; siendo una alternativa más barata y que ahorre recursos.

La iniciativa de buscar otras alternativas que estén a la altura de las baterías de ion-litio en cuanto a densidad energética, lleva años de investigación. Pero no se había logrado producir una batería que ofreciera condiciones similares a las de ion-litio; que permitiera almacenar grandes cantidades de energía a gran escala.

Las baterías de ion-sodio presentan desventajas que interfieren en el rendimiento de la batería. En el proceso de carga/descarga, se presenta una degradación; en la superficie del cátodo se acumula una capa de cristales de sodio inactivos que detienen el flujo de los iones de sodio desencadenando el thermal runaway.

Reciénteme investigadores de la Universidad de Washington State (WSU) presentaron una alternativa real, tangible, asequible y que ahorra recursos; y que le da solución a la formación de cristales, permitiendo que el paso de iones entre el cátodo y el ánodo sea más eficiente.

Esta solución consiste en un nuevo cátodo basado en capas de óxido de metal y un electrolito con una alta concentración de iones de sodio. Usar sodio en lugar de litio supone una gran ventaja económica, se reduciría en un 80% los costos; pero no sólo de la producción de baterías, sino que también de los dispositivos que utilizan esta tecnología para funcionar.

Aunque el rendimiento del batería de iones de sodio aun es inferior a las de ion-litio por su baja densidad energética, el sodio está disponible en todas partes; es más barato y asegura la estabilidad y el crecimiento del sector energético.

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Ingeniera en Sistemas Energéticos Sustentables. Interés por la soberanía y seguridad alimentaria. Apasionada por lo huertos agroecológicos. Activista por el ambiente. En pro de la ciencia y la tecnología.