El desarrollo tecnológico y químico experimenta un nuevo avance para hacernos la vida más fácil. La química, a disposición del hombre, sigue desarrollándose para dar luz verde a su mejor creación, fusionar eficiencia y economía. ¿Qué pasaría si en un mismo elemento se aunaran la eficacia con la economía? Sin duda sería el sueño de todos, máxima rentabilidad a un menor coste.

Para competir con las tradicionales baterías de litio, un equipo internacional de investigadores pretende desarrollar una nueva batería fabricada con sodio y azufre. Estas baterías tendrían una capacidad energética cuatro veces superior a las baterías de iones de litio, ganando eficacia, y además su producción sería mucho más barata, obteniendo rentabilidad económica. Hablamos de las baterías Na-S.

La investigación y los científicos se ponen a disposición de la humanidad para conseguir mejores resultados y contribuir a aumentar la calidad de vida y el bienestar general. La ciencia en general y la química en particular trabaja para satisfacer las necesidades de los seres humanos en alimentación, medicamentos, vivienda, energía, comunicaciones y materias primas.

Reducción de costos

Investigadores de la Escuela de Ingeniería Química y Biomolecular de la Universidad de Sídney, con el doctor Shenlong Zhao al frente, y con la participación de científicos de China, han desarrollado un trabajo en el que afirman haber progresado con un nuevo tipo de batería de sodio-azufre, las baterías Na-S. Este tipo de batería acaba con dos problemas puntales que habían tenido hasta ahora: su capacidad justa y su corta vida útil.

El sodio-azufre es un tipo de sal fundida que puede procesarse a partir del agua del mar, un recurso que la Tierra dispone en abundancia, lo que hace que su producción sea mucho menos costosa que las tradicionales de litio, al tratarse de un material mucho más asequible y de uso común. Afirman los investigadores de la Universidad de Sídney que ofrecerá una capacidad súper alta y una vida útil ultra larga.

La temperatura, punto clave en la investigación

Según la publicación Advanced Materials, el equipo encabezado por el Doctor Zhao ha utilizado “un proceso de pirólisis simple y electrodos a base de carbono para mejorar la reactividad del azufre”, además de la reversibilidad de las reacciones entre el azufre y el sodio. De esta forma, la batería Na-S ha conseguido una capacidad energética alta a temperatura ambiente, lo que propicia que tenga una mayor vida útil.

Estos estudios arrojarán al mercado una batería de sodio y azufre con una capacidad de 1.017 mAh g-1 a temperatura ambiente, un detalle que cuadriplica la capacidad de las baterías de iones de litio, cuyos electrodos eran mantenidos a altas temperaturas para conservar así el electrolito en estado líquido fundido.

Cuidado del medio ambiente

Otra de las ventajas de las que goza la batería Na-S, además de su ya vista eficiencia y de ser económicamente rentable, es el cuidado por el medio ambiente. El desarrollo va unido al interés por las energías renovables y es por eso que los investigadores son tan optimistas por el potencial de estas nuevas baterías.

Las baterías de sodio-azufre son menos tóxicas que las de iones de litio y mucho más fáciles de reciclar. Esto supone, en palabras de Zhao “un avance significativo para el desarrollo de las energías renovables que, aunque reducen los costes a largo plazo, han tenido varias barreras financieras de entrada”.

Las baterías de litio con su combinación de materiales y electrolitos basados en disolventes, las hacen inflamables y explosivas por lo que su reciclaje presenta problemas económicos significativos. El coste para reciclarlas resulta demasiado elevado para llegar a ser rentable por lo que de momento es inviable.

La importancia de las baterías para las energías renovables

Ante el problema medioambiental que sufre la Tierra, cambiar a fuentes de energías renovables, tales como la eólica o la solar, se antoja de obligada necesidad. Dichas energías requieren de baterías para almacenar esta electricidad para su posterior uso lo que significaría una mayor producción con baterías de litio. Este material puede provocar falta de agua, pérdida de biodiversidad, daños en los ecosistemas y degradación del suelo, por lo que las baterías Na-S aparecen como una autentica necesidad para preservar el medio ambiente.

El equipo científico encabezado por Shenlong Zhao, no da fechas para la comercialización de estas baterías Na-S a pesar del éxito conseguido con las baterías a escala de laboratorios (baterías de ción). Ahora queda por delante mejorarlas para poder comercializarlas y hacer de esta investigación científica una realidad, desarrollar una nueva batería que tiene el potencial de garantizar una mayor seguridad energética en general y permitir que más países se sumen al cambio hacia la descarbonización.