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¿Fin de la batería de iones de litio? ¡Investigadores de la Universidad de Stanford están estudiando el uso de un recurso natural mucho más abundante y barato para construir baterías!

Por Escrito Fabio Lucas Carvalho
Publicado em 22/01/2025 às 17:15
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Foto: Reproducción

Los investigadores de la Universidad de Stanford están explorando un recurso natural prometedor que podría reemplazar al litio en las baterías.

En los últimos años, la búsqueda de alternativas a iones de litio ha ido ganando impulso, impulsado por la creciente demanda mundial de energía sostenible y las limitaciones asociadas con la extracción y el suministro de litio.

Las baterías de iones de sodio surgen como una posible solución, que prometen costos más bajos y una cadena de suministro más resiliente.

Sin embargo, para esto tecnología Para ser competitivo en el mercado, será necesario superar considerables desafíos técnicos y económicos.

Según un estudio reciente dirigido por investigadores de Universidad Stanford, Lograr la viabilidad comercial de las baterías de iones de sodio requerirá importantes avances tecnológicos y condiciones de mercado favorables.

La investigación señala que, a pesar del creciente entusiasmo en torno a esta tecnología, el camino para sustituir el litio aún es incierto y lleno de obstáculos.

¿Por qué sustituir las baterías de iones de litio?

Las baterías de iones de litio dominan el mercado mundial de almacenamiento de energía y generan alrededor de 50 bilhões de dólares por año.

Alimentan todo, desde teléfonos inteligentes y portátiles hasta vehículos eléctricos y sistemas de almacenamiento de energía a gran escala.

Sin embargo, la creciente demanda ha provocado un aumento significativo de los precios del litio, además de generar preocupaciones ambientales y geopolíticas.

La pandemia ha puesto de relieve la vulnerabilidad de la cadena de suministro mundial de litio, con precios disparados debido a las interrupciones en el transporte y la producción.

Esto ha reavivado el interés en alternativas que puedan ofrecer una cadena de suministro más estable y asequible.

Las baterías de iones de sodio, en este contexto, han ganado importancia como una opción viable, atrayendo inversiones de nuevas empresas, empresas de tecnología y fondos de capital de riesgo.

El potencial de las baterías de iones de sodio.

Las baterías de iones de sodio comparten muchas similitudes con las baterías de iones de litio. Ambos utilizan iones para almacenar y liberar energía, pero el sodio tiene una ventaja significativa: su abundancia.

A diferencia del litio, que se encuentra en lugares geográficamente limitados, el sodio está ampliamente disponible en la corteza terrestre y puede extraerse de manera más económica.

Además, las baterías de iones de sodio no dependen de minerales críticos como el cobalto y el níquel, que se utilizan ampliamente en las baterías de iones de litio.

Esto significa que las cadenas de suministro de sodio pueden ser menos susceptibles a crisis geopolíticas como embargos y restricciones comerciales.

Sin embargo, a pesar de estas ventajas, las baterías de iones de sodio todavía enfrentan desafíos considerables.

La densidad energética, es decir, la cantidad de energía que se puede almacenar por unidad de peso, es considerablemente menor en comparación con las baterías de iones de litio.

Esto significa que incluso si el costo por material es menor, el costo por unidad de energía almacenada es aún mayor, lo que dificulta su adopción a gran escala.

Los desafíos de la adopción comercial

La investigación realizada por el equipo de Stanford ha identificado varias barreras que deben superarse para que las baterías de iones de sodio sean competitivas.

Entre las principales dificultades está la necesidad de aumentar la densidad energética sin depender de minerales caros, como el níquel.

Muchos diseños de baterías de iones de sodio todavía utilizan metales que aumentan los costos de producción, reduciendo la ventaja económica esperada.

Otro factor crucial es la curva de aprendizaje de la industria. Aunque el aumento de la producción a escala comercial tiende a reducir los precios con el tiempo, los investigadores destacan que esta caída del coste por sí sola no será suficiente para que las baterías de iones de sodio sean competitivas con las de litio.

Será necesario un esfuerzo continuo de innovación para optimizar los procesos de fabricación y los materiales utilizados.

Además, el mercado de baterías de iones de litio continúa evolucionando rápidamente, con avances constantes en eficiencia y reducciones de costos.

Aunque los precios del litio han aumentado en los últimos años, todavía están sujetos a fluctuaciones, y cualquier caída significativa podría dificultar aún más la entrada del sodio al mercado.

Investigación de Stanford y caminos para el futuro

Una investigación realizada por la Universidad de Stanford, en colaboración con el Instituto Precourt de Energía y el Centro de Baterías SLAC-Stanford, analizó más de 6.000 escenarios para evaluar la viabilidad de las baterías de iones de sodio.

La iniciativa forma parte del programa STEER, que busca evaluar tecnologías emergentes y brindar pautas para inversiones en energía sostenible.

Según los investigadores, para que el sodio se convierta en una alternativa viable será necesario concentrar esfuerzos en tres áreas principales:

  1. Mayor densidad de energía – Desarrollar nuevos materiales y arquitecturas celulares que puedan almacenar más energía en un volumen menor.
  2. Reducción de costes de producción. – Mejorar los procesos de fabricación y buscar alternativas para sustituir materiales más caros.
  3. Seguridad y longevidad mejoradas – Garantizar que las baterías de iones de sodio funcionen de manera confiable a lo largo del tiempo, compitiendo con la durabilidad de las baterías de iones de litio.

El impacto de la geopolítica en la transición energética

La transición hacia fuentes de energía más sostenibles también implica consideraciones geopolíticas.

Actualmente, China domina la producción mundial de grafito, un componente esencial para las baterías de iones de litio. En diciembre de 2024, el gobierno chino impuso severas restricciones a la exportación de grafito a Estados Unidos, además de prohibir la exportación de otros tres minerales críticos.

Este escenario refuerza la necesidad de diversificación tecnológica para reducir la dependencia de materiales estratégicos y fortalecer la seguridad energética global.

La adopción de baterías de iones de sodio puede ser una estrategia eficaz en este sentido, ayudando a mitigar los riesgos asociados a la concentración de proveedores de materias primas esenciales.

El futuro de la tecnología de iones de sodio

Aunque las baterías de iones de sodio todavía enfrentan desafíos técnicos, los continuos avances en investigación y desarrollo traen perspectivas prometedoras.

Las empresas y los inversores están cada vez más interesados ​​en explorar esta tecnología como una alternativa viable al litio, particularmente en aplicaciones donde el costo es un factor crítico, como los sistemas de almacenamiento de energía para redes eléctricas y dispositivos de menor consumo de energía.

Los próximos pasos hacia la popularización de las baterías de iones de sodio implican un enfoque colaborativo entre gobiernos, industrias e instituciones de investigación.

La creación de incentivos para el desarrollo de esta tecnología, inversiones en infraestructura productiva y alianzas estratégicas pueden acelerar su adopción y asegurar que el sodio se convierta en una alternativa viable y competitiva en el mercado global.

Estudio publicado por la revista científica naturaleza de la Energía.

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Juan
Juan
23/01/2025 03:24

Muy bueno

Walter Angeli
Walter Angeli
23/01/2025 12:22

No hay forma de detener el avance hacia las baterías de iones de litio... a quien las consiga primero le irá muy bien, abaratando mucho el coste de las baterías... y ayudando así a solidificar la transición del petróleo a la electricidad. ..es solo cuestión de tiempo…y ahora más que nunca…poco tiempo…

Fabio Lucas Carvalho

Periodista especializado en una amplia variedad de temas, como automóviles, tecnología, política, industria naviera, geopolítica, energías renovables y economía. Trabajo desde 2015 con publicaciones destacadas en los principales portales de noticias. Mi formación en Gestión de Tecnologías de la Información de la Faculdade de Petrolina (Facape) agrega una perspectiva técnica única a mis análisis e informes. Con más de 10 mil artículos publicados en vehículos de renombre, siempre busco brindar información detallada y conocimientos relevantes al lector. Para sugerencias de temas o cualquier pregunta, comuníquese con flclucas@hotmail.com.

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