Salta el menú de navegació i ves al contingut

EROSKI CONSUMER, el diari del consumidor

Cercador

logotip de fundació

Canals d’EROSKI CONSUMER


Estàs en la següent localització: Portada > Medi ambient > Energia i ciència

Aquest text ha estat traduït per un sistema de traducció automàtica. Més informació, aquí.

Acumuladors, les bateries del futur

L'ús massiu de les energies renovables o els cotxes elèctrics podria dependre del desenvolupament d'aquests dispositius

Img acumuladores listado Imatge: Sang Bok Lee

Cotxes elèctrics que es recarreguen en segons i circulen centenars de quilòmetres sense passar per l’endoll. Sistemes solars o eòlics que aporten la quantitat necessària d’energia a qualsevol moment. Aparells electrònics amb una autonomia energètica de setmanes. Els acumuladors, una espècie de bateries, podrien fer realitat aquests desitjos en un futur proper. Així ho creuen diversos equips de recerca internacionals, que basen el seu treball en diversos sistemes, com la nanotecnologia.

A la recerca de la bateria idònia

Img coche electrico estacion02

Les energies renovables i els vehicles elèctrics tenen un punt feble en comú: la falta de sistemes d’emmagatzematge energètics fiables, de gran capacitat i barats. Les tecnologies solars o eòliques podrien cobrir en teoria totes les necessitats energètiques de la humanitat, però són molt irregulars. En algunes ocasions generen tanta energia que no es pot aprofitar, mentre que en unes altres no produeixen gens perquè no hi ha vent o sol. Per a la seva popularització faria falta conservar l’energia extra en grans quantitats i utilitzar-la al moment i el temps necessaris. Ara com ara això no és possible.

Els acumuladors podrien substituir a les actuals bateries de liti i disposar de moltes majors prestacions

Els vehicles elèctrics tenen un problema similar. Les seves bateries no poden competir en preu o potència amb els motors de combustible convencionals, però sobretot per la seva autonomia i el seu temps de recarrega: aquests cotxes necessiten endollar-se diverses hores per recórrer distàncies curtes abans de quedar-se sense energia.

Els acumuladors podrien ser la solució. Inventats fa gairebé tres segles, en l’actualitat el seu ús com a condensadors en els aparells electrònics és un dels més comuns. Mentre que les bateries o les piles es basen en reaccions químiques per produir electricitat, els acumuladors mantenen els electrons com una càrrega física i, per això, són capaces de realitzar fluxos ràpids d’energia.

ImgImagen: Sang Bok Lee
Un inconvenient frena la seva generalització: la quantitat d’electricitat que poden emmagatzemar en relació al seu pes és petita. Per aconseguir la mateixa quantitat d’energia elèctrica que una bateria de 400 quilos, es necessita un acumulador de vuit tones. Massa pes per a un cotxe elèctric.

Ara bé, aquesta limitació podria superar-se en els propers anys i convertir-se així en el mitjà d’emmagatzematge energètic anhelat. Així ho creuen almenys diversos equips de recerca d’universitats i empreses de tot el món, que treballen en diversos models.

Acumuladors “nano”

Una possible via que sembla despertar més expectatives és l’ús de nanomateriales (de la grandària d’una milmillonésima part d’un metre). En aquesta carrera figuren diversos competidors. Entre ells l’empresa Intel, conscient que no pot limitar-se a fabricar els seus famosos microxips. El seu laboratori de R+D treballa en diversos sistemes que poden ser el futur del seu sector, com l’electricitat sense cables o els citats acumuladors. En un d’aquests projectes, el seu responsable, Tom Aldridge, reconeix que encara és aviat per parlar de resultats, però confia que els acumuladors podrien substituir a les actuals bateries de liti i disposar de moltes majors prestacions, tant per a aparells electrònics com per a vehicles elèctrics.

El carboni i altres molècules han demostrat una increïble capacitat per emmagatzemar energia i hidrogen a escala nano

En l’Institut Politècnic Rensselaer (RPI), en Troy, Nova York, l’equip de Doug Chrisey ha creat un composite, un nou material ceràmic amb l’objectiu que es converteixi en un acumulador més petit, lleuger i eficient que les actuals bateries. El material s’ha estructurat en múltiples nanocapas i els seus responsables esperen que pugui servir per a múltiples aplicacions, des de l’emmagatzematge d’energies renovables fins a la base d’aparells electrònics.

Gary Rubloff, director del NanoCenter de la Universitat de Maryland (EUA), i el seu col·laborador, el professor Sang Bok Lee, han desenvolupat un mètode, basat en milions de nanoestructuras, que millora l’eficiència d’aquests dispositius d’emmagatzematge. Rubloff i Lee assenyalen que treballen perquè aquests acumuladors siguin la base per a futurs panells solars ultrafinos i de baix cost.

El carboni i altres molècules han demostrat una increïble capacitat d’emmagatzemar energia i hidrogen a escala nano. Ho saben bé l’enginyera química Paula Hammond i l’enginyer mecànic Yang-Shao-Horn, de l’Institut Tecnològic de Massachusetts (MIT), a EUA Aquests investigadors han creat unes làmines ultradelgadas basades en nanotubos de carboni que podrien donar lloc a “super bateries” i acumuladors elèctrics.

Un altre investigador del MIT, Joel Schindall, treballa en la millora dels ultra-acumuladors. Aquests dispositius es van desenvolupar en els anys seixanta i s’utilitzen en alguns aparells electrònics, però les seves prestacions són encara molt limitades. Alguns experts apunten un interessant futur. Amb els avanços necessaris, podrien aconseguir temps de càrrega molt ràpids, una menor contaminació gràcies a la reducció de materials químics tòxics i a una vida útil molt llarga, i una major seguretat, ja que s’escalfen menys.

Altres recerques pioneres

Japó és també pioner en el desenvolupament d’aquest tipus de sistemes. L’investigador Okamura Michio treballa des dels anys noranta a la tecnologia ECaSS, que ha millorat les prestacions dels actuals acumuladors. La companyia Profunda prova aquest sistema en els seus vehicles i ha servit de base per a un nou acumulador, creat per la multinacional JEOL, especialitzada en equipaments científics.

La citada Profunda i Toyota treballen també en els coneguts com a acumuladors cel·lulars de membrana de polímer electrolític (PEMFC). Els seus responsables han creat diversos prototips de vehicles alimentats amb aquest sistema, però el seu elevat preu els allunya d’una possible comercialització.

Et pot interessar:

Infografies | Fotografies | Investigacions