Las baterías son pequeñas cosas ingeniosas, ¿no? Pequeñas piezas cilíndricas de metal que simplemente bombean energía a sus dispositivos. Parecen tan convenientes, una forma tan fácil de potenciar su tecnología. Pero las baterías no son tan buenas como muchos piensan.
Las pilas típicas que encontrará en la tienda (Energizer, Duracell, Kodak, Panasonic) contienen todas algo llamado litio. El litio es un elemento alcalino que, cuando se coloca en una batería, lo convierte en un gran transportador de energía.
Sin embargo, el litio no siempre es bueno. He aquí por qué y las cinco alternativas más prometedoras para este tipo de baterías.
¿Por qué son un problema las baterías de litio?
Con las baterías de iones de litio, la idea es que la energía se almacene en baterías y luego se libere como iones de litio. Estos viajan entre dos electrodos (del cátodo al ánodo), produciendo energía para nuestros dispositivos.
Pero el litio no es exactamente una sustancia amigable.
Después de desechar las baterías, comienzan a corroerse. Y aquí es donde comienza el problema. Esta corrosión libera el litio y otras sustancias dentro de la batería, que luego se filtra en el suelo, contaminando tanto el agua subterránea como el agua superficial. Esto puede ser muy problemático y muy perjudicial para el medio ambiente.
Entonces, ahora sabe por qué las baterías de litio no son la mejor opción cuando se piensa en salvar el planeta. Echemos ahora un vistazo a cinco alternativas.
1.Células de combustible de hidrógeno
Las pilas de combustible de hidrógeno no son nada nuevo en el ámbito de la producción de energía. Estas son celdas electroquímicas que combinan un combustible y algo llamado agente oxidante para producir energía química.
Este proceso requiere una cadena de reacciones, en la que un átomo de hidrógeno se divide en protones y electrones mediante dos electrodos, llamados ánodo y cátodo. Luego, los electrones pasan a través de un circuito, produciendo electricidad.
Lo mejor de las pilas de combustible de hidrógeno es que tienen una relación energía-peso que es 10 veces mayor que la de las baterías de iones de litio. El hidrógeno también es extremadamente abundante y se puede producir a partir de fuentes de energía renovables. Esto hace que la huella de carbono general de las pilas de combustible de hidrógeno sea mucho más baja que la de las baterías de iones de litio.
Una sola pila de combustible también tiene una vida útil mucho más larga que las baterías de iones de litio, que a veces no duran mucho más de una semana.
Sin embargo, la fabricación de pilas de combustible de hidrógeno no es barata, dado que la obtención de materias primas para las pilas es un proceso caro. El hidrógeno también es extremadamente inflamable, por lo que es una sustancia bastante peligrosa de manipular.
2.baterías de flujo redox
Las baterías de flujo redox, al igual que las pilas de combustible de hidrógeno, también se ocupan de producir energía electroquímica. Sin embargo, las baterías de flujo redox se construyen de manera bastante diferente.
Estas baterías constan de dos sustancias diferentes, disueltas en líquidos, que se separan y se bombean a través de una membrana. A través de una serie de reacciones de reducción y oxidación (de ahí el nombre red-ox), esta energía química se convierte en eléctrica.
Al igual que las pilas de combustible de hidrógeno, las baterías de flujo redox tienen una vida útil muy larga y requieren muy poco mantenimiento. Sin embargo, estas baterías son bastante complejas y no son precisamente fáciles de fabricar.
Hay una serie de elementos diferentes necesarios para que funcionen estas baterías, incluidos sensores, bombas, recipientes secundarios y gestión de energía. Sin embargo, son mucho menos costosas para el medio ambiente que las baterías de iones de litio, por lo que definitivamente son un fuerte candidato para reemplazarlas.
3.paneles solares
La mayoría de nosotros hemos oído hablar de estos productores de energía renovable. Los paneles solares son excelentes porque solo requieren una fuente de energía para funcionar: ¡el sol! Y, por supuesto, la cantidad de luz que el sol arroja sobre nuestro planeta todos los días no es de ninguna manera finita, es decir, no puedes quedarte sin ella.
Estos paneles crean electricidad al absorber la luz solar con células fotovoltaicas (PV), que producen electricidad de CC (corriente continua), que luego se convierte en electricidad de CA (corriente alterna) mediante tecnología de inversor.
Los paneles solares ya son enormemente populares en todo el mundo, con acres y acres de tierra dedicados a albergar miles de paneles solares para la producción de electricidad. Y, ahora, se están considerando para reemplazar las baterías.
Tome las calculadoras, por ejemplo. Estos a menudo dependen de la energía solar para funcionar. Sin embargo, se necesita una pequeña cantidad de electricidad para alimentar una calculadora, por lo que se deben hacer consideraciones adicionales si los paneles solares van a reemplazar las baterías de iones de litio con dispositivos que consumen más energía. ¡Pero siguen siendo una opción muy viable!
4.baterías de litio y azufre
Estas pueden sonar un poco similares a las baterías de iones de litio de las que estamos tratando de deshacernos aquí, pero no se preocupe: hay algunas diferencias significativas entre las dos. Es posible que haya encontrado estas baterías con un nombre diferente: baterías recargables.
Se trata, por supuesto, de baterías que puedes recargar mediante una salida eléctrica, para que puedas usarlas una y otra vez.
Si bien esto significa que debe usar electricidad para alimentar las baterías, es considerablemente menos dañino que usar baterías tradicionales de iones de litio, dadas sus implicaciones tóxicas.
El uso de baterías recargables es, por supuesto, mucho menos derrochador que el uso de iones de litio. Además de esto, estas baterías pueden ser mucho más densas en energía que las versiones tradicionales. Sin embargo, puede costar alrededor de tres veces más producir estas baterías de litio y azufre, y es mucho menos común que se reciclen. Pero aún eclipsan a sus predecesores, por mucho.
5.baterías bioelectroquímicas
Este tipo de producción de energía difiere de todos los demás enumerados aquí, en que depende de organismos biológicos para funcionar. Las bacterias anaeróbicas, un tipo de bacteria que no necesita oxígeno para sobrevivir, se utilizan para procesar el acetato con un método de reducción / oxidación que libera electrones.
Estos electrones pueden luego pasar a través de un circuito para crear electricidad, y ahí tienes una batería.
Sin embargo, este tipo de producción de energía aún se encuentra en su fase de prueba, y los científicos que trabajan en este método aún no han podido hacerlo funcionar completamente durante largos períodos de tiempo. Pero, si este método tuviera éxito, podría cambiar las reglas del juego en el mundo de la producción de energía.
Las alternativas sostenibles a las baterías de iones de litio son cada vez más comunes
Si bien algunos de estos reemplazos de baterías de iones de litio aún se encuentran en sus fases preliminares, son reemplazos increíblemente prometedores en un futuro cercano.
Para proteger el planeta para las generaciones futuras, es fundamental cambiar a alternativas energéticas más sostenibles. ¿Quién sabe? Puede que no pase mucho tiempo hasta que las baterías de iones de litio sean cosa del pasado.
