Uno de los grandes retos a los que se enfrentan los vehículos eléctricos para superar a la gasolina y otros combustibles fósiles es conseguir una densidad energética suficiente como para ser comparables para mover de forma suficiente y durante largo tiempo aviones, taxis voladores, camiones, coches y otros vehículos. Pero al desarrollar nuevas baterías para almacenar energía hay que cuidar especialmente dos factores: la seguridad de los pasajeros y el medio ambiente.
La densidad de energía se refiere a la cantidad de energía almacenada en un determinado volumen o masa de un material. Esa densidad varía mucho de unos materiales a otros y es la razón por la que según para qué se vaya a usar –largo tiempo, impulso rápido, descarga constante– se prefieran de un tipo u otro; por eso existe tanta variedad de baterías a nuestro alrededor.
La gasolina convencional para los automóviles, o en el caso de los aviones el combustible Jet A-1 tienen una densidad energética alta, del orden de 10 a 13 kWh/kg (de 10 a 13 kilowatios por cada kilogramo/litro de gasolina, a grandes rasgos). Resultan sumamente prácticos en vehículos como los coches, camiones y aeronaves. En cambio las baterías de ion-litio convencionales suelen almacenar entre 0,15 y 0,30 kWh/kg, lo que indica que tienen una densidad energética cien veces menor. En otras palabras: se necesita 100 veces el volumen de la gasolina (100 kg en vez de 1 kg) para almacenar los mismos 10 kWh de energía, en este caso eléctrica.
Doble densidad, dobles ventajas
El prototipo desarrollado por la NASA entra dentro de un programa llamado SABERS (Solid-state Architecture Batteries for Enhanced Rechargeability and Safety; «Baterías con arquitectura de estado sólido para mayor recargabilidad y seguridad») y emplea capas de sulfuro-selenio, grafito y unos separadores especiales para darle su forma definitiva. Entre otras ventajas, estas nuevas baterías:
- Tienen una mayor densidad de energía
- No contienen líquidos
- Son más seguras al no ser inflamables
- Descargan energía diez veces más rápido
- Son un 40% más ligeras y además apilables
- Resisten temperaturas el doble de altas
- Soportan mejor los cambios de presión (debidos a la altitud)
Como puede verse son muchos los factores mejorados respecto a las baterías convencionales, además del factor de la seguridad.
Una batería más allá de la mera densidad
La densidad objetivo que se planteó la NASA son los 500 Wh/kg, es decir 0,5 kWh/kg, que es el doble que las baterías convencionales, lo cual ya es todo un avance, se mire como se mire. Pero además de esto procuraron no perder el foco en otros dos aspectos principales: la seguridad de los pasajeros y el respeto por el medio ambiente.
Respecto a lo primero, las nuevas baterías son más seguras al no contener líquidos, además de que soportan mejor el calor y, por tanto, son menos propensas a sufrir incidentes. Esto es especialmente importante en los vehículos voladores, donde la normativa es más estricta, cualquier incidente puede causar un desastre. Respecto a lo segundo, se han asegurado de que los materiales usados, como el selenio y el grafito puedan ser reutilizados en otros productos cuando han terminado su vida útil.
Aunque están diseñadas inicialmente para «taxis voladores» y aviones, con sus especiales requerimientos de potencia y descarga rápida (incluyendo soportar mejor el calentamiento que esto produce), estas baterías podrían naturalmente tener otras aplicaciones. Debido a su novedad no serían al principio precisamente baratas, pero teniendo en cuenta el previsible despliegue de pequeñas flotas de aerotaxis y que la aviación está cada vez más interesada en este tipo de soluciones, más respetuosas por el medio ambiente, todo es cuestión de estudiar su viabilidad a más gran escala y estudiar hasta dónde pueden llegar en cuanto a capacidad y costes de fabricación.
