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Crean las baterías recargables de los coches del futuro
Un equipo de investigadores financiados con fondos comunitarios está desarrollando un tipo especial de batería recargable y sostenible de zinc para su instalación en vehículos eléctricos (VE) e híbridos (VEH). Mitos y verdades sobre las baterías recargables.
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Organizaciones científicas de todo el mundo se han reunido para investigar innumerables aspectos relacionados con la tecnología de baterías necesaria para los vehículos eléctricos, como por ejemplo líquidos iónicos, plásticos conductores, deposición de zinc, carga por pulsos y baterías en el marco del proyecto Polyzion ("Batería de polímeros de zinc de recarga rápida basada en líquidos iónicos"), financiado con 2,4 millones de euros mediante el tema Energía del Séptimo Programa Marco (7PM) de la Unión Europea.
Se prevé que para 2015 aumente de forma considerable el mercado global de VE y VEH, pero las tecnologías de baterías actuales no están a la altura de dichas previsiones.
En la actualidad, las tecnologías de baterías recargables de plomo y ácido, níquel e hidruro metálico o ion litio para VE presentan aspectos perjudiciales desde las perspectivas medioambiental, económica y tecnológica y también frecuentes problemas de cortocircuito.
Imagen: Nuestra redacción |
Esta investigación es esencial para garantizar que la tecnología se desarrolle lo suficiente para abastecer el aumento de la demanda.
Claire Fullarton, investigadora del Departamento de Química de la Universidad de Leicester (Reino Unido), asociada al proyecto, explicó que el equipo está desarrollando un nuevo prototipo de batería que ofrecerá mejores rendimiento, seguridad y sostenibilidad medioambiental.
"Esta investigación consiste en el desarrollo de un tipo nuevo de batería de recarga rápida basada en un sistema de plástico y zinc que incorpora un nuevo disolvente barato y sostenible desde el punto de vista medioambiental.
Se trata de una propuesta necesaria dados los problemas asociados a los vehículos de gasolina y gasóleo, como el impacto medioambiental, el aumento de los precios de los combustibles, la posible carestía de petróleo y las limitaciones de las baterías disponibles para vehículos eléctricos."
El proyecto Polyzion combina un nuevo tipo de electrolitos (líquidos iónicos) de bajo precio, no sensibles al aire o la humedad y sostenibles desde el punto de vista medioambiental con depósitos nanoestructurados de zinc y nuevos polímeros conductores de carga ultrarrápida.
La batería resultante contará con la energía y la densidad de potencia suficiente para competir con tecnologías de batería alternativas en los mercados de los VE y los VEH. El proyecto construirá prototipos de la batería para realizar ensayos industriales.
El consorcio está compuesto por socios de España, Francia, Países Bajos, Portugal y Reino Unido, además de Canadá y Rusia.
El proyecto también se apoya en una colaboración sólida entre entidades académicas e industriales y en el intercambio de mejores prácticas entre PYME con conocimientos especializados sobre materiales específicos y grandes empresas industriales con amplia experiencia en la fabricación de baterías.
El Dr. Karl S. Ryder de la Universidad de Leicester comentó sobre la evolución del proyecto hasta la fecha: "Es un proyecto nuevo y apasionante que servirá para explorar y generar nuevas tecnologías de almacenamiento de energía destinadas a distintas aplicaciones eléctricas pero centradas en concreto en los vehículos eléctricos.
El problema de muchos coches eléctricos estriba en el peso y en la frecuencia con la que es necesario recargar las baterías.
Las nuevas tecnologías como las de ion litio son muy buenas pero bastante caras y plantean distintos problemas de seguridad, hasta al punto de que pueden llegar a arder intensamente si se produce una colisión. Nuestro trabajo está dirigido a desarrollar una tecnología completamente nueva y emocionante para fabricar baterías ligeras, sostenibles desde el punto de vista del medio ambiente, efectivas y seguras."
 Coches eléctricos conectado a la carga en plena calle. |
Mitos y verdades sobre las baterías recargables Básicamente, existen cuatro tipos de baterías recargables comunes en el mercado: Níquel-Cadmio (Ni-Cd) Níquel-Metalhidruro (Ni-MH), ion litio (Li-Ion) y plomo y ácido.
#1 Antes de usar por primera vez una batería, hay que hacer una carga completa más larga
Mito: Hay que cargarlas hasta que el indicador correspondiente nos indique que ya están cargadas, ni un minuto más. Dejarla más horas conectada podría dañar la misma, y aunque la mayoría de baterías y cargadores tienen circuitos de protección contra la sobrecarga, mejor no tentar a la suerte. Siempre que veamos que la batería ha terminado de cargarse, lo mejor es desconectarla de la red
Este factor de importancia de la primera carga es un mito, herencia directa de las baterías Níquel-Cadmio (Ni-Cd).
#2 Hay que cargar la batería solo cuando esté completamente descargada
Verdad a medias: Depende del tipo de batería. Las baterías de ion litio y las de plomo y ácido no tienen efecto memoria, por lo que pueden cargarse en cualquier momento. Las de Níquel-Metalhidruro, que es la tecnología empleada por ejemplo en las pilas recargables, sí que sufren dicho efecto, pero en su caso es tan pequeño que resulta despreciable.
Las baterías de Níquel-Cadmio, sin embargo, si que sufren efecto memoria y es necesario tomar esta precaución. Este tipo de baterías, aunque están siendo reemplazadas por las de Ni-MH en casi todas sus funciones, son las empleadas por ejemplo en cámaras de vídeo de gama alta. La mayor ventaja de las mismas es su larga vida útil, de entre 1.000 y 1.500 ciclos de carga/descarga (mucho más que las baterías de Li-ion o Ni-MH).
No obstante, los cargadores profesionales para este tipo de baterías cuentan con un sistema de descarga, por lo que al conectarlas a dicho cargador lo primero que hace este es descargarlas por completo para luego empezar a cargarlas desde cero, evitando en lo posible el efecto memoria.
#3 Si no se va a usar durante mucho tiempo, lo mejor es guardar la batería descargada
Mito: Para almacenar una batería que no va a usar en un período largo, lo mejor es un punto medio: ni cargada, ni descargada, sino con la mitad de carga más o menos. De hecho, solo hay que fijarse en que todos los dispositivos electrónicos que incorporan batería suelen tener la batería del mismo parcialmente cargada cuando los sacamos de la caja, alrededor de un 40% de su capacidad total. Esta es la carga ideal con la que debemos almacenarlas.
Almacenar la batería totalmente descargada durante mucho tiempo puede provocarle un daño irrecuperable (haciendo imposible que nunca pueda volver a cargarse), mientras que si la almacenamos completamente cargada es muy probable que perdamos parte de su capacidad (alrededor de un 20%).
#4 Las baterías pueden explotar
Verdad a medias: De entre todos los tipos de batería mencionados, las de ion litio son las baterías con más tendencia a sobrecalentarse y explotar, debido a que están fabricadas con materiales inflamables. Por esta razón dichas baterías incorporan varios circuitos electrónicos de protección que controlan en todo momento el estado de la batería. Como norma general, es conveniente almacenarlas a una temperatura de alrededor de 15º
#5 Las baterías de ion litio son las mejores
Mito: Depende de las condiciones del dispositivo en el que vayan a incorporarse. Es cierto que las baterías de ion litio son las más populares, debido a su poco peso, alta capacidad (hasta el triple de voltaje por célula que una misma batería de Ni-Cd o Ni-MH) y casi nulo efecto memoria, pero su vida útil es menor que la de las baterías de Ni-Cd o Ni-MH, trabajan peor en condiciones extremas como el frío intenso, y tienen tendencia a sobrecalentarse. Así pues, la elección de uno u otro tipo de batería depende del tamaño, peso y entorno de trabajo del dispositivo electrónico en cuestión.
#6 Es mejor usar un cargador normal (transformador) en lugar de un cargador USB
Verdad: Hay algunos dispositivos modernos, como móviles o PDAs, que además del cargador habitual para enchufarlos a la red eléctrica incluyen un cargador USB de viaje. En cualquiera de los casos, siempre es mejor utilizar el cargador normal, ya que el puerto USB de algunos dispositivos, como los ordenadores portátiles, no siempre mantendrán los 500mA requeridos, por lo que proporciona un flujo de corriente más inestable y ralentiza la carga del aparato.
#7 Si se va a trabajar con el portátil conectado a la red, es mejor quitarle la batería
Verdad, con matices: Es cierto que tener la batería constantemente conectada a la corriente eléctrica no es bueno para la misma, ya que la fuerza a estar continuamente cargada, y la expone a las altas temperaturas que puede alcanzar la carcasa del ordenador. No obstante, retirar la batería puede en ocasiones producir más problemas que trabajar con ella puesta, por la entrada de polvo u otras partículas. Asimismo, no hay que olvidar que en el caso de los portátiles la batería funciona como una especie de SAI, filtrando y estabilizando la corriente eléctrica recibida por el equipo. En este caso, mi recomendación es que hagáis lo que os sea más cómodo. Yo, personalmente, nunca la retiro.
#8 No voy a usar mi dispositivo durante algunos meses, ¿cómo debo almacenar la batería?
Según estudios conducidos por BatteryUniversity, toda batería de Litio-Ion resiste mejor el paso del tiempo con un 40% de su carga. Por ejemplo, una batería guardada a temperatura ambiente con un 40% de carga mantendrá un 96% de su capacidad total después de un año; mientras que una almacenada con el 100% de su carga sólo retendrá el 80%, en igual periodo.
Es por este motivo, que la mayoría de los dispositivos traen de fábrica una pequeña carga inicial: justo un 40%.
Lo que sí está claro es que una batería de Litio-Ion NUNCA debe almacenarse descargada. Puede provocarle un daño irrecuperable.
#9 ¿Cuánto dura una batería de Li-Ion?
Si hablamos de su vida útil, cada vez se introducen nuevas mejoras en la tecnología por lo que – bien cuidadas – pueden durar entre 500 a 1000 ciclos de carga/descarga, lo que se traduce en un promedio de dos a tres años (luego se produce desgaste químico).
Si hablamos de la duración de una carga, entonces dependerá de las características de cada batería y dispositivo, pero aquí tienes...
#10 Siete medidas que nos ayudarán a maximizarla:
• Aléjalas del calor: Las baterías de Li-Ion son sumamente susceptibles a las altas temperaturas, por lo que usar tus dispositivos en un ambiente fresco extenderá su funcionalidad.
• Apaga las transmisiones inalámbricas: Los infrarrojos (IrDA), Bluetooth y Wi-Fi son verdaderos vampiros de electricidad, siendo equivalentes a mantener un celular en uso todo el tiempo. Apaga estas funciones cuando no sean necesarias.
• Evita usar tu unidad de CD o DVD: El gasto no sólo corre por cuenta del láser, sino también del motor que hace girar el disco. Y mejor ni hablar de los grabadores…
• Reduce el brillo de la pantalla: Algunos equipos lo hacen en forma automática pues, entre menos luz generen, menos energía demandarán.
• Retira tarjetas de memoria o llaves USB: No dejes que sus dimensiones reducidas te engañen, pues energizarlas requiere un flujo adicional de electricidad. Esto es especialmente válido para dispositivos pequeños, como teléfonos o PDAs.
• Evita usar aplicaciones de audio: Aún con audífonos, la generación de sonido requiere un gasto constante de energía. Peor todavía si se alimentan parlantes externos.
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Fuentes: madrimasd.org, ionlitio.com, elfrancotirador.cl, Imagen: Nuestra redacción
Tema: Energías renovables |
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