La investigaci\u00f3n se llev\u00f3 a cabo durante el doctorado en ingenier\u00eda el\u00e9ctrica de la ingeniera en computaci\u00f3n Carla Martins Real, bajo la direcci\u00f3n de Zanin, y cont\u00f3 con la participaci\u00f3n de investigadores de la Universidad Estadual de Kansas (EE. UU.), Universidad Federal de Mato Grosso (UFMT) y Universidad Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM), de Minas Gerais.<\/p>\n
En la actualidad, se considera que las bater\u00edas de litio constituyen la tecnolog\u00eda m\u00e1s eficiente para compactar energ\u00eda (lea en <\/em>Pesquisa FAPESP, edici\u00f3n n\u00ba 285<\/em><\/a>). En un mismo volumen f\u00edsico, son capaces de cargar un 30 % m\u00e1s de energ\u00eda que una bater\u00eda de sodio. Adem\u00e1s, son m\u00e1s duraderas porque poseen mejor ciclabilidad, es decir, realizan una cantidad mayor de ciclos de carga y descarga de energ\u00eda. Mientras que la vida \u00fatil de una bater\u00eda de litio es de 12.000 ciclos, las bater\u00edas de sodio, por ahora, no llegan a 4.000 ciclos.<\/p>\n Sin embargo, seg\u00fan pondera Zanin, los m\u00f3dulos de sodio ofrecen importantes ventajas competitivas que pueden impulsar su uso en los pr\u00f3ximos a\u00f1os. \u201cEl sodio es un insumo accesible y disponible en cualquier pa\u00eds. Su refinamiento a gran escala aportar\u00e1 una mayor factibilidad econ\u00f3mica a las bater\u00edas de sodio en comparaci\u00f3n con las de litio, que estar\u00e1n sujetas a una fuerte demanda de mercado\u201d, sostiene.<\/p>\n El litio es un mineral cuyas reservas conocidas son limitadas y su presencia se concentra en unos pocos pa\u00edses, entre ellos, Bolivia, Chile, Argentina, Portugal y Australia. En Brasil, la \u00fanica reserva comercialmente viable conocida se encuentra en la zona de Vale do Jequitinhonha, en Minas Gerais. Seg\u00fan una estimaci\u00f3n de 2021 de la Agencia Internacional de la Energ\u00eda (IEA), el consumo de litio se incrementar\u00e1 75 veces de aqu\u00ed a 2050.<\/p>\n Las bater\u00edas de sodio ocupar\u00e1n nichos de mercado espec\u00edficos, como el almacenamiento de la energ\u00eda e\u00f3lica y solar<\/p><\/blockquote>\n La consultora mundial Benchmark Mineral Intelligence calcula que ser\u00e1 necesario abrir 59 minas nuevas de litio solamente para satisfacer la demanda prevista hasta 2035. \u201cComo no habr\u00e1 litio para todos, el sodio puede ser una alternativa\u201d, dice Zanin.<\/p>\n Otro problema que presenta el litio, seg\u00fan explica el investigador, radica en que el proceso de refinaci\u00f3n del mineral hasta alcanzar el grado adecuado para su uso en las bater\u00edas consume una gran cantidad de energ\u00eda. Cuando las fuentes energ\u00e9ticas que se utilizan no son renovables, subraya, el proceso de producci\u00f3n tiene un gran impacto ambiental. \u201cEn cambio, la extracci\u00f3n y el procesamiento del sodio generan una huella de carbono muy baja\u201d, compara.<\/p>\n L\u00e9o Ramos Chaves \/ Revista Pesquisa FAPESP<\/span>Anna Peluso, con una maestr\u00eda en curso en la Unicamp, trabaja en el montaje de la bater\u00eda de sodioL\u00e9o Ramos Chaves \/ Revista Pesquisa FAPESP<\/span><\/p><\/div>\n Aun con estas ventajas, seg\u00fan eval\u00faa el qu\u00edmico Roberto Manuel Torresi, experto en materiales electroactivos del Instituto de Qu\u00edmica de la Universidad de S\u00e3o Paulo (IQ-USP), las bater\u00edas de sodio no reemplazar\u00e1n a los m\u00f3dulos de almacenamiento de litio, sino que ocupar\u00e1n nichos de mercado diferentes.<\/p>\n A su juicio, debido a su densidad, las bater\u00edas de litio suelen predominar en los dispositivos electr\u00f3nicos livianos. La tecnolog\u00eda que emplea sodio se aplicar\u00e1 en las bater\u00edas estacionarias, que se utilizan en los sistemas de seguridad energ\u00e9tica en centros de procesamiento de datos y cajeros autom\u00e1ticos o en el almacenamiento de la energ\u00eda e\u00f3lica y solar fotovoltaica, reduciendo las intermitencias en el suministro de electricidad producto de la falta de viento y de sol. \u201cEn otras palabras, las bater\u00edas de sodio son interesantes, pero est\u00e1n pensadas para aplicaciones espec\u00edficas\u201d, dice Torresi.<\/p>\n En la movilidad el\u00e9ctrica En China, los fabricantes de autom\u00f3viles anunciaron que se aprestan a lanzar, este mismo a\u00f1o, coches el\u00e9ctricos provistos de bater\u00edas de iones de sodio. La empresa BYD, que tambi\u00e9n fabrica bater\u00edas, utilizar\u00e1 su propia tecnolog\u00eda, y la compa\u00f1\u00eda Chery adoptar\u00e1 los m\u00f3dulos dise\u00f1ados por la fabricante china de bater\u00edas CATL. Desde febrero, un modelo el\u00e9ctrico de Jac Motors est\u00e1 probando un sistema creado por la firma HiNa Battery.<\/p>\n La corporaci\u00f3n francesa fabricante de autom\u00f3viles Renault, que mantiene una asociaci\u00f3n comercial con la empresa china Jiangling Motors Electric Vehicle (JMEV), anunci\u00f3 el lanzamiento de su primer veh\u00edculo con bater\u00edas de sodio para el segundo semestre del a\u00f1o, con tecnolog\u00eda suministrada por la firma china Farasis Energy. \u201cLa disponibilidad de sodio en abundancia en pr\u00e1cticamente todos los pa\u00edses\u201d, vaticina Zanin, \u201cdar\u00e1 lugar al surgimiento de diversas tecnolog\u00edas de almacenamiento de energ\u00eda y diferentes procesos de producci\u00f3n en todo el mundo\u201d.<\/p>\n Para Fl\u00e1via Consoni, fundadora y coordinadora del Laboratorio de Estudios de Veh\u00edculos El\u00e9ctricos (Leve), con sede en el Instituto de Geociencias (IG) de la Unicamp, la bater\u00eda sigue siendo el gran cuello de botella para la expansi\u00f3n de la movilidad el\u00e9ctrica en funci\u00f3n de la creciente demanda de recursos naturales y los impactos ambientales y sociales asociados a la miner\u00eda. Es por ello que siempre son necesarias y bienvenidas las propuestas que exploran el uso de otros minerales, m\u00e1s all\u00e1 del litio. \u201cLas bater\u00edas de sodio ya son una realidad en aplicaciones estacionarias. Tienen potencial para otras finalidades, pero por ahora esa es una apuesta a futuro. Pese a los avances recientes, a\u00fan hay algunas cuestiones tecnol\u00f3gicas por resolver, como la ampliaci\u00f3n de su densidad energ\u00e9tica. Estos son aspectos que deben solucionarse, sobre todo si se piensa en aplicaciones que exigen una alta densidad energ\u00e9tica\u201d.<\/p>\n L\u00e9o Ramos Chaves\u2009\/\u2009Revista Pesquisa FAPESP<\/span>El prototipo de la bater\u00eda dise\u00f1ada por el grupo de Campinas no se incendia al cortarlaL\u00e9o Ramos Chaves\u2009\/\u2009Revista Pesquisa FAPESP<\/span><\/p><\/div><\/p>\n Una caracter\u00edstica indeseable de las bater\u00edas es que son inflamables. Los golpes, las perforaciones y el sobrecalentamiento suponen riesgos para la seguridad de los usuarios de tel\u00e9fonos inteligentes, computadoras port\u00e1tiles y veh\u00edculos el\u00e9ctricos. Cient\u00edficos del Cine, centro que cuenta con el apoyo de la FAPESP y la multinacional Shell, desarrollaron un aditivo capaz de evitar que estos equipos se incendien.<\/p>\n \u201cEl aditivo en cuesti\u00f3n es un pol\u00edmero que, a\u00f1adido al electrolito de la bater\u00eda, evita que esta se prenda fuego\u201d, explica el f\u00edsico Hudson Zanin, de la Feec-Unicamp. La f\u00f3rmula del pol\u00edmero utilizado se mantiene en secreto, ya que la patente de la tecnolog\u00eda se encuentra en etapa de an\u00e1lisis en el Instituto Nacional de la Propiedad Industrial (INPI). El electrolito es una sustancia generalmente l\u00edquida conductora de los iones el\u00e9ctricos entre los dos polos (c\u00e1todo y \u00e1nodo) de una bater\u00eda. Suele fabricarse a partir de hidrocarburos f\u00f3siles, obtenidos en el proceso de refinaci\u00f3n del petr\u00f3leo. Por lo tanto, se trata de un compuesto inflamable.<\/p>\n \u201cLa innovaci\u00f3n dise\u00f1ada por nuestro grupo utiliza electrolitos convencionales a los que se a\u00f1ade el aditivo que plastifica y une sus mol\u00e9culas evitando un posible incendio del equipo\u201d, explica Zanin. En los ensayos realizados en la Unicamp, las bater\u00edas con el aditivo fueron cortadas, perforadas y expuestas al fuego y no se incendiaron ni explotaron.<\/p>\n Seg\u00fan el investigador, el aditivo tendr\u00e1 una participaci\u00f3n peque\u00f1a en la f\u00f3rmula del electrolito. Como el pol\u00edmero utilizado para fabricarlo es barato y accesible, la eventual aplicaci\u00f3n de esta tecnolog\u00eda no tendr\u00e1 un impacto significativo en el costo final de la bater\u00eda o de los supercapacitores, dispositivos electr\u00f3nicos que tambi\u00e9n se utilizan para almacenar energ\u00eda.<\/p>\n La startup<\/em> paulista Brenergies Solutions, una spin-off<\/em> de la Feec-Unicamp conformada por docentes y estudiantes de la instituci\u00f3n, se har\u00e1 cargo de la oferta del aditivo en el mercado. Todav\u00eda no se han fijado plazos para ello.<\/p>\n La b\u00fasqueda mundial de tecnolog\u00edas tendientes a evitar que las bater\u00edas se incendien gener\u00f3 su primer producto en 2021, con el lanzamiento de una bater\u00eda de litio-hierro-fosfato menos inflamable desarrollada por el fabricante chino de veh\u00edculos el\u00e9ctricos BYD. La nueva bater\u00eda fue puesta a prueba en condiciones extremas, que incluyeron su perforaci\u00f3n, trituraci\u00f3n y calentamiento en un horno a 300 grados Celsius (\u00baC), sin que se registren incendios ni explosiones. El m\u00f3dulo ya equipa a algunos veh\u00edculos de la compa\u00f1\u00eda.<\/div>\n Proyecto![\"\"](\"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2023\/10\/RPF-bateria-teste-2023-06-site-01-1140.jpg\")
\n<\/strong>Con todo, Zanin tambi\u00e9n vislumbra en esta tecnolog\u00eda un potencial en el \u00e1rea de la movilidad el\u00e9ctrica. Inicialmente, espera que se la utilice en veh\u00edculos de gran porte, tales como autobuses, camiones, trenes y barcos.<\/p>\n
\n<\/strong>Desarrollan en Brasil un aditivo para evitar que las bater\u00edas se incendien<\/em><\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2023\/10\/RPF-bateria-teste-2023-06-site-02-box-800.jpg\")
\n<\/strong>Cine \u2013 Divisi\u00f3n para el almacenamiento avanzado de energ\u00eda (n\u00ba 17\/11958-1<\/a>);\u00a0Modalidad<\/strong>\u00a0Centros de Investigaci\u00f3n en Ingenier\u00eda (CPE);\u00a0Investigador responsable<\/strong>\u00a0Rubens Maciel Filho (Unicamp);\u00a0Inversi\u00f3n<\/strong> R$ 8.646.512,62.<\/p>\n