{"id":293067,"date":"2019-06-26T15:26:16","date_gmt":"2019-06-26T18:26:16","guid":{"rendered":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=293067"},"modified":"2019-06-27T18:48:39","modified_gmt":"2019-06-27T21:48:39","slug":"mas-energia","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/mas-energia\/","title":{"rendered":"M\u00e1s energ\u00eda"},"content":{"rendered":"

El aumento del parque global de coches el\u00e9ctricos, que para 2030 representar\u00e1 un 16% del total de autom\u00f3viles en circulaci\u00f3n en el planeta, est\u00e1 generando una carrera en la investigaci\u00f3n y el desarrollo de nuevas bater\u00edas, la fuente de energ\u00eda de esos veh\u00edculos. Un estudio del banco de inversi\u00f3n Goldman Sachs revel\u00f3 que la demanda mundial de este tipo de bater\u00edas llegar\u00e1 a 40 mil millones de d\u00f3lares (alrededor de 128 mil millones de reales) por a\u00f1o en 2025. El reto consiste en el desarrollo de un modelo m\u00e1s barato, m\u00e1s durable, m\u00e1s seguro y con una mayor capacidad de almacenamiento de energ\u00eda, incrementando la autonom\u00eda de los veh\u00edculos el\u00e9ctricos<\/a>. Las bater\u00edas de iones de litio, que representan el estado del arte del segmento, permiten que los automovilistas recorran un promedio de 250 kil\u00f3metros sin necesidad de realizar una recarga. Lo ideal es que pueda duplicarse esa extensi\u00f3n, equiparando la autonom\u00eda de los veh\u00edculos el\u00e9ctricos con la de los autos impulsados por combustibles f\u00f3siles y etanol.<\/p>\n

\u201cLos esfuerzos que han hecho en los \u00faltimos a\u00f1os los fabricantes de bater\u00edas, la industria automovil\u00edstica y los centros de investigaci\u00f3n, dieron como resultado bater\u00edas con mayor densidad energ\u00e9tica [la cantidad de energ\u00eda almacenada en proporci\u00f3n a su masa o volumen]\u201d, dice el ingeniero electricista Raul Beck, coordinador de la Comisi\u00f3n T\u00e9cnica de Veh\u00edculos El\u00e9ctricos e H\u00edbridos de la Sociedad de Ingenieros de la Movilidad (SAE Brasil) y encargado del \u00c1rea de Sistemas de Energ\u00eda de la Funda\u00e7\u00e3o Centro de Pesquisa y Desenvolvimento en Telecomunica\u00e7\u00f5es (CPqD), empresa con sede en la ciudad de Campinas (S\u00e3o Paulo).<\/p>\n

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De cualquier modo, los modelos m\u00e1s avanzados a\u00fan se hallan lejos de disponer de la misma densidad energ\u00e9tica que el etanol o la gasolina. Mientras que las c\u00e9lulas de litio almacenan alrededor de 690 vatios-hora (Wh) por litro (L), 1 litro de etanol hidratado posee aproximadamente 6.260 Wh de energ\u00eda, y 1 litro de gasolina com\u00fan, alrededor de 8.890 Wh. \u201cEstas cifras revelan que la energ\u00eda almacenada en 1 litro de etanol o gasolina es bastante mayor que la presente en [un volumen de] 1 litro de bater\u00eda\u201d, resalta el f\u00edsico Jos\u00e9 Goldemberg, profesor em\u00e9rito de la Universidad de S\u00e3o Paulo (USP) y presidente de la FAPESP, experto en energ\u00eda. Se necesitar\u00eda una bater\u00eda con una capacidad de casi 13 litros para sustituir 1 litro de gasolina.<\/p>\n

Aunque en menor proporci\u00f3n, la gasolina y el etanol tambi\u00e9n son m\u00e1s ventajosos que la bater\u00eda cuando se analiza el \u00edndice de conversi\u00f3n de la energ\u00eda para las ruedas del veh\u00edculo y se considera el volumen que los respectivos sistemas de abastecimiento ocupan en el autom\u00f3vil (tanque de combustible, mangueras, tuber\u00edas, etc., en el caso de la gasolina y el alcohol; y la caja de ignici\u00f3n, refrigeraci\u00f3n y ventilaci\u00f3n, en las bater\u00edas). \u201cComo la eficiencia de conversi\u00f3n de energ\u00eda de la bater\u00eda transmitida a las ruedas del autom\u00f3vil el\u00e9ctrico se ubica en el orden del 90%, 1 litro de bater\u00eda dispone de alrededor de 430 Wh para las ruedas\u201d, apunta Beck, de CPqD. \u201cEn tanto, la eficiencia de conversi\u00f3n energ\u00e9tica de la gasolina y del etanol es mucho menor, del orden del 20%, no obstante, 1 litro de gasolina provee 1.420 Wh a las ruedas del auto, mientras que 1 litro de etanol aporta 1.000 Wh\u201d. Para ese c\u00e1lculo, se tuvo en cuenta que las c\u00e9lulas de litio ocupan un 70% del volumen total de la bater\u00eda y que gasolina y etanol representan un 80% del volumen del sistema de combustible de los veh\u00edculos convencionales. De este modo, un dep\u00f3sito de 50 litros de gasolina deber\u00eda reemplazarse por una bater\u00eda cuyo volumen fuera de alrededor de 165 litros, mientras que un tanque de 50 litros de etanol podr\u00eda sustituirse por una bater\u00eda con un volumen de unos 115 litros.<\/p>\n

Jos\u00e9 Goldemberg resalta que, m\u00e1s all\u00e1 de la limitaci\u00f3n energ\u00e9tica de las bater\u00edas, los veh\u00edculos el\u00e9ctricos necesitan superar otros obst\u00e1culos, tales como la carencia de una red de recarga, as\u00ed como el hecho de que en muchos pa\u00edses, principalmente en Europa, la electricidad se genera mediante la quema de combustibles f\u00f3siles, lo que reducir\u00eda la ventaja ambiental de los veh\u00edculos el\u00e9ctricos. Seg\u00fan el f\u00edsico, lo m\u00e1s eficaz para esquivar el problema de la contaminaci\u00f3n provocada por el humo de los escapes de los veh\u00edculos en los grandes centros urbanos es el uso de motores de combusti\u00f3n interna impulsados por un combustible renovable y limpio (no proveniente de fuentes f\u00f3siles), como es el caso del etanol, que se elabora a partir de la ca\u00f1a de az\u00facar en Brasil y como derivado de la producci\u00f3n de ma\u00edz en Estados Unidos.<\/p>\n

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Tecnolog\u00edas diversas<\/strong>
\nPara Raul Beck, el etanol no justifica que Brasil se aparte de la tendencia a la sustituci\u00f3n de los autos a combusti\u00f3n por los modelos impulsados a bater\u00eda. \u201cEl veh\u00edculo el\u00e9ctrico ya es una realidad y se est\u00e1n invirtiendo grandes cantidades de recursos en varios pa\u00edses para mejorar el desempe\u00f1o de las tecnolog\u00edas actuales de bater\u00edas\u201d, comenta. Y explica que la ventaja de las bater\u00edas de iones de litio en relaci\u00f3n con otros modelos est\u00e1 dada porque el litio posee un potencial electroqu\u00edmico elevado [la capacidad de generar energ\u00eda a partir de reacciones qu\u00edmicas de reducci\u00f3n-oxidaci\u00f3n (redox)] y es el metal m\u00e1s liviano y menos denso entre los elementos s\u00f3lidos de la tabla peri\u00f3dica.<\/p>\n

El litio presenta alrededor de la mitad de la densidad del agua, o sea que, un bloque de 1 litro de litio pesa 0,534 kg. \u201cDe esa manera, pueden fabricarse bater\u00edas con menor tama\u00f1o y m\u00e1s livianas, con alta densidad de energ\u00eda\u201d, destaca la qu\u00edmica Maria de F\u00e1tima Rosolem, investigadora del \u00c1rea de Sistemas de Energ\u00eda del CPqD. \u201cAdem\u00e1s, la bater\u00eda de litio est\u00e1 elaborada con materiales cuyo impacto ambiental es bajo y presenta una vida c\u00edclica elevada [capacidad de soportar recargas y descargas sucesivas]\u201d.<\/p>\n

Un an\u00e1lisis de la evoluci\u00f3n energ\u00e9tica de las bater\u00edas en los \u00faltimos a\u00f1os revela que las bater\u00edas convencionales de plomo-\u00e1cido, que se usan en los autos corrientes, presentan las menores densidades de energ\u00eda gravim\u00e9trica (masa) y volum\u00e9trica, es decir, son m\u00e1s pesadas y de mayor tama\u00f1o en comparaci\u00f3n con las otras tecnolog\u00edas<\/a>. Luego de esas se ubican las bater\u00edas de n\u00edquel-cadmio, que principalmente se emplean en las pilas recargables de las herramientas el\u00e9ctricas, las de n\u00edquel-hidruro met\u00e1lico, empleadas en los veh\u00edculos el\u00e9ctricos en los a\u00f1os 1990, cuando todav\u00eda no exist\u00edan los modelos comerciales de las bater\u00edas de litio y, finalmente, las diversas tecnolog\u00edas de iones de litio.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Las bater\u00edas de los coches el\u00e9ctricos evolucionan, pero a\u00fan exhiben una menor densidad energ\u00e9tica que los combustibles tradicionales","protected":false},"author":23,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[192],"tags":[276,312],"coauthors":[116],"class_list":["post-293067","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-tecnologia-es","tag-bioenergia-es","tag-innovacion"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/293067","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/23"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=293067"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/293067\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":294080,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/293067\/revisions\/294080"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=293067"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=293067"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=293067"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=293067"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}