Desarrollan nueva “batería líquida” (MIT)

Mientras esperamos que los supercapacitores reemplacen las baterías en muchos de los productos electrónicos que utilizamos hoy día, especialmente en los cada vez más populares coches híbridos, surgen algunas opciones interesantes. Una de ellas proviene del MIT, donde un grupo de investigadores ha desarrollado una suerte de “batería líquida” en la que los electrodos positivo y negativo son partículas suspendidas en un líquido electrolito, que se bombea  dentro del cuerpo del dispositivo para recargarlo. Se trata de un enfoque novedoso, que puede reducir el tamaño y peso de las baterías en un 50%.

Los coches híbridos van ganando participación en el mercado. Se trata de un progreso lento pero constante. Uno de los motivos para que la “migración” hacia esta tecnología no sea más rápida tiene que ver con las baterías que almacenan la electricidad que necesitan para funcionar. En general, estos dispositivos agregan peso y costo al coche, a la vez que requieren de tiempos de recarga de varias horas, mucho más extensos que los pocos minutos que se necesitan para llenar el tanque con un combustible líquido. Sin embargo, puede que un desarrollo realizado por un grupo de especialistas del Instituto Tecnológico de Massachussets (MIT, por sus siglas en inglés) cambie radicalmente este panorama.

Se trata un nuevo tipo de batería, basado en un mecanismo denominado “flujo celular semi sólido” (semi-solid flow cell), que separa las funciones de almacenaje de la electricidad de la estructura física fija de la batería. A diferencia de las tradicionales, en las que los elementos que almacenan las cargas eléctricas forman parte inseparable del cuerpo de la batería, este enfoque utiliza un fluido conductor de la electricidad (electrolito) de transporte en el que se encuentran partículas sólidas en suspensión. Estas partículas hacen las veces de electrodos positivo y negativo, y el líquido que las contiene puede ser bombeado a la batería cuando hay que recargarla. El equipo del MIT, compuesto por los alumnos Mihai Duduta y Bryan Ho con la colaboración de los profesores W. Craig Carter y Yet-Ming Chiang, redujo el material sólido que normalmente constituye las celdas de las baterías a partículas diminutas que, transportadas en el seno de un líquido, pueden ser bombeadas dentro y fuera del cuerpo de la batería.

Entre las ventajas que presenta este sistema se encuentran su bajo precio, poco peso y alta eficiencia. Estas características podrían convertirlo rápidamente en un producto comercial, incluso antes que los supercapacitores que comienzan a aparecer tímidamente en el horizonte lleguen a consolidarse como una alternativa real. Una batería de este tipo puede ser recargada simplemente drenando el líquido “usado” y bombeando otro cargado; o bien cambiando un contenedor de su interior. Además, pueden cargarse desde un tomacorriente -cargador mediante- tal como lo hace una batería convencional. Si bien no es una idea completamente nueva, el trabajo del MIT -que ha sido descrito en un estudio científico publicado en Advanced Energy Materials– es el primero que puede ser viable comercialmente. Los modelos anteriores utilizaba líquidos de baja densidad energética, lo que daba lugar a baterías de gran tamaño y baja eficiencia. El diseño del MIT no sólo es al menos 10 veces más eficiente que las anteriores, sino que resulta más barata de fabricar que una convencional con corazón de ion-litio.

El nuevo tipo de batería, basado en un mecanismo denominado “flujo celular semi sólido” (semi-solid flow cell), separa las funciones de almacenaje de la electricidad de la estructura física fija de la batería.

Si tenemos en cuenta que almacenan el doble de energía por cada kilogramo de peso, la popularización de este tipo de baterías podría duplicar la autonomía de los coches híbridos a la vez que se agilizan los mecanismos de recarga. No es difícil imaginar una especie de “gasolinera” que permita repostar el liquido que requieren estas baterías. Un detalle de color de este sistema es que como el material en suspensión tiene un aspecto similar al petróleo, los responsables del proyecto se refieren a él como “Cambridge crude“, (crudo de Cambridge). Obviamente, una batería de este tipo puede utilizarse no solo en coches, mejorando la autonomía de teléfonos, notebooks y demás dispositivos móviles. La compañía 24M Technologies, fundada por los diseñadores, ha conseguido fondos por 16 millones de dólares, lo que permite suponer que pronto tendremos entre nosotros algún producto basado en este trabajo.