Para 2030, la demanda mundial de baterías podría aumentar 14 veces. Lo dicen las estimaciones actuales realizadas por Eurostat, que también calcula que la UE representaría el 17% del total. La demanda crece por los dispositivos digitales y la transición a una economía electrificada, movilidad incluida. De manera que el mercado de las baterías eléctricas tiene una posición cada vez más estratégica.
De la mano de ese mercado, dos materias primas han ganado enorme importancia. Son el litio, para las baterías de casi todo, y el cobalto, imprescindible para los teléfonos móviles (y una terrible y paradójica desgracia para Congo, país del que procede el 75% de la producción de este metal). Científicos e ingenieros trabajan en nuevas baterías que funcionen con otros materiales. Y están haciendo serios progresos.
La batería de ion de sodio o batería de sodio-ion (Na-ion) es un tipo de batería recargable que utiliza iones de sodio como portadores de carga eléctrica. Su principio de funcionamiento y la construcción de sus celdas son casi idénticos a los de la batería de ion de litio (Li-ion). La gran diferencia es que sustituyen el litio por sodio.
¿Y qué es el sodio? Un metal alcalino blando, untuoso, de color plateado, muy abundante en la naturaleza y, lo más importante para el caso que nos ocupa, se encuentra en la sal marina. El sodio en la sal, así que, baterías que funcionan gracias a la sal. De modo que cabe preguntarse, ¿puede la sal volver a convertirse en el bien más preciado del mundo?
Sodio en lugar de litio
Las baterías de iones de sodio presentan muchas ventajas. La inmediata es la rentabilidad, por la abundante disponibilidad de sodio. Si bien el litio es un elemento relativamente raro, el sodio (Na en NaCl o sal de mesa) es abundante, especialmente en el agua de mar, lo que lo hace más accesible y más barato de obtener.
Que sepamos, en el planeta hay poco más de 100 millones de toneladas de litio y en cambio hay decenas de miles de millones de toneladas de ceniza de sosa, según el Servicio Geológico de Estados Unidos. La producción de sal en 2022 fue de 290 millones de toneladas, con EE UU, China e India a la cabeza, según Statista. Hay mucha sal para fabricar millones de baterias.
Todo (casi) son ventajas
Además, las baterías de iones de sodio no requieren cobalto, cobre y níquel, que son componentes esenciales pero costosos de muchas baterías de iones de litio. Según Wood Mackenzie, en 2022, el coste de una batería de iones de sodio era de 90 dólares por kilovatio de energía almacenada, mientras que las celdas que usaban litio eran entre un 30% y un 40% más caras. Así que el sodio puede ser el ingrediente clave de las baterías de los vehículos eléctricos, sustituyendo al litio.
El proceso es prácticamente el mismo, pero el uso de sodio hace que el proceso sea más rápido que en la mayoría de los modelos basados en litio o níquel, explica Katrina Hamlin, columnistas de Reuters Breakingviews. Las baterías de sodio pueden alcanzar el 80% de su capacidad en solo 15 minutos, el tiempo que tarda un supercargador Tesla en cargar un coche para un viaje de 275 kilómetros.
Además, resisten mejor a temperaturas más frías. En realidad, ofrecen estabilidad en temperaturas extremas. Frente a las de litio, las de sodio no suponen ningún riesgo de sobrecalentamiento. Hamlin sí menciona un defecto: las baterías de sodio solo almacenan la mitad de energía por kilo que las de litio. Es decir, necesitan baterías más grandes para, por ejemplo, soportar el peso de un Tesla.
En las mismas fábricas que las de litio
Estas baterías funcionan con el movimiento de iones de sodio entre los electrodos durante los ciclos de carga y descarga. Esta similitud con las baterías de iones de litio permite que las instalaciones de fabricación existentes se adapten a la tecnología de iones de sodio con ajustes mínimos, explican en Innovation Origins. Esto, claro, podría acelerar su adopción en varios sectores.
En 2022, el mayor productor de compuestos de litio, la china Gangfeng Lithium, anunció grandes inversiones en esta nueva generación de baterías, con el objetivo de iniciar la producción en 2024. Fabricantes de baterías como BYD o la francoitaliana Stellantis están apostando ya por el sodio.
La publicación que mencionamos se hacía eco el año pasado del avance logrado por un equipo de la Universidad de Ciencias de Tokio. Se trata de un electrodo de carbono duro nanoestructurado de alta capacidad que promete un rendimiento excepcional y "podría cambiar las reglas del juego en la industria de las baterías".
A tiempo de salvarnos de China
Con sal podremos fabricar más baterías, mejores y más baratas. Y de paso nos salvará de China. La nueva superpotencia ejerce un enorme control sobre los metales esenciales de las baterías, "lo que le permite dominar toda la cadena de suministro de coches eléctricos", escribe Hamlin. En 2022, las empresas chinas ya representaban el 72% de la capacidad mundial de refinado de litio.
Además, el 79% de la producción de baterías de iones de litio prevista en España antes de 2030 corre el peligro de "retrasarse, reducirse o cancelarse" por falta de inversión, según un análisis de Transport and Environment (T&E), el lobby europeo para la movilidad sostenible. Están en peligro más de dos tercios de la capacidad de elaboración de baterías de iones de litio prevista para Europa. En la actualidad hay unos 50 proyectos de plantas de fabricación en la UE.
Comentarios