A veces las grandes innovaciones comienzan por lo más pequeño. Este podría ser el caso de un nuevo tipo de batería de alta densidad desarrollado por la empresa japonesa TDK que promete 100 veces más densidad de energía que baterías convencionales que TDK comercializa actualmente, por encima también de las de otros fabricantes.
Densidad de energía, un concepto clave
La densidad de energía es básicamente la cantidad de energía que hay por unidad de volumen. Por poner un ejemplo, un metro cúbico de carbón tiene mayor densidad de energía que un metro cúbico de agua, y a su vez un metro cúbico de gasolina, o de queroseno, tienen mayor densidad que el carbón.
El concepto de la densidad de energía es muy importante pues indica cuánto espacio físico puede requerir almacenar cierta cantidad de energía que luego realice un trabajo, por ejemplo, para mover el motor de un coche o lanzar un cohete. Suelen resultar más interesantes los materiales con mayor densidad pues pueden almacenar más energía en menos espacio, normalmente también con menos peso; imaginemos por ejemplo los combustibles de fisión de las centrales nucleares, tan pequeños como poderosos (en este sentido la densidad de energía de un depósito de automóvil es difícilmente igualable, capaz de mover un automóvil cientos de kilómetros con unos pocos litros de combustible).
Por situarlo en contexto, hoy en día las baterías de ión-litio tienen una densidad de energía de entre 250 a 700 Wh/L (vátios-hora por litro) y las de níquel-metal de unos 140-300 Wh/L, frente a las de plomo y ácido de toda la vida que pueden tener entre 50 y 90 Wh/L. A veces hay que encontrar un compromiso entre el tamaño y la capacidad: las baterías de zinc de dispositivos miniaturizados como auriculares, audífonos y también algunos coches experimentales tienen densidades de 300-400 Wh/L. Otras veces es cuestión de velocidad: los supercondensadores cargan extremadamente rápido, pero tienen densidades de solo 5-20 Wh/L. Y hay muchos más materiales alternativos.
Objetivo: más capacidad para pequeños dispositivos
La nueva tecnología desarrollada en los laboratorios de TDK está pensada como batería de estado sólido y alcanza los 1.000 Wh/L, que es unas 100 veces más que baterías de estado sólido de características similares en la actualidad en cuanto a funciones, velocidad de carga, tamaño, etcétera.
Estas baterías, que ampliarían la gama CeraCharge de la compañía, están pensadas como «pilas botón» de muy pequeño tamaño para dispositivos que van desde los smartwatches a los auriculares, audífonos, sensores medioambientales y similares. Están fabricadas con unos electrolitos de óxido y litio como un material extremadamente seguro para las personas, de modo que los pequeños dispositivos que las utilicen puedan estar en contacto con la piel de forma segura y sin mayores problemas.
Seguridad y normativas
Además de estar fabricados con la seguridad en mente el nuevo material también tiene en cuenta que ha de cumplir todas las normas y regulaciones acerca de las baterías que hay en la Unión Europea y otros países. Estas normas se refieren tanto a los aspectos de seguridad como al respeto al medio ambiente y a la sostenibilidad del producto en todo su ciclo de existencia, desde que se fabrica hasta que se desecha o recicla.
Si todo esto va bien y este nuevo tipo de baterías de alta densidad pueden producirse industrialmente pronto pasaríamos de estar ante baterías de pequeño tamaño para usos concretos, de momento en el mundo de los dispositivos miniaturizados, pero que podría evolucionar a baterías más grandes y una gran variedad de otros usos, como los de las bicicletas, motocicletas, automóviles eléctricos o incluso más allá.
