El premio concedido a John B. Goodenough, Stanley Whittingham y Akira Yoshino, por la creación de baterías de iones de litio recargables, es un reconocimiento a una solución innovadora que permite la transición de energías a base de combustibles fósiles a otros sistemas de acumulación y generación de energía de alta potencia.
Así se refirió el profesor Marco Fidel Suárez, de la Facultad de Química de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), al premio otorgado por la Real Academia de las Ciencias de Suecia.
“El litio es el elemento químico puro más liviano, susceptible de ser oxidado, representa cambios en su estado físico y gracias a que la constante de transferencia electrónica que lo caracteriza es bastante alta, permite una estabilidad química, de bajo peso. Las baterías de ion de litio funcionan con potenciales bajos, por lo cual son eficientes”, señaló el docente.
Las baterías normales como la doble o triple AA utilizan zinc, un elemento más pesado que no tiene la misma facilidad de adaptarse a teléfonos móviles o computadores portátiles como la tiene el litio, el cual permite el funcionamiento de baterías ligeras que sirven para alimentar automóviles eléctricos y almacenar energías más limpias como la solar y la eólica.
Los tres ganadores del Nobel de Química 2019 han trabajado en la necesidad de suplir los combustibles fósiles desde alrededor de 1970, cuando la crisis del petróleo llevó a pensar en nuevas formas de generar energía.
En principio, el inglés Stanley Whittingham, director del Instituto de Investigación de Materiales y del programa de Ciencia e Ingeniería de Materiales de la Universidad de Binghamton, en Nueva York, comenzó a investigar sobre superconductores y logró crear un cátodo en una batería de litio. Luego, el alemán John Goodenough, profesor de la Universidad de Texas en Austin, Estados Unidos, demostró cómo duplicar el potencial de dicha batería. En 1985, con base en los avances anteriores el japonés Akira Yoshino logró eliminar el litio puro y utilizar iones de litio para crear la primera batería comercializable que permite reducir el uso de combustibles fósiles como el petróleo.
“Este Premio Nobel es un llamado a hacer investigación en baterías de mayor potencia y más económicas que las existentes, dispositivos necesarios para el desarrollo económico de las próximas décadas”, comentó el profesor Suárez.
Baterías con cátodos de azufre
Para hacer una batería se requiere de un cátodo y un ánodo; como ánodo se utiliza el litio, pero como cátodo se pueden utilizar diferentes reacciones. Desde el Departamento de Química de la UNAL se está investigando el desarrollo de baterías económicas a partir de cátodos de azufre, un elemento fundamental para los seres vivos.
A través de polímeros conductores, que funcionan como electrocatalíticos para los procesos de óxido-reducción del azufre y con el uso de solventes o líquidos biónicos, se busca hacer ese cátodo, que serviría para crear baterías amigables con el medioambiente y menos costosas.
Entre los resultados obtenidos por los investigadores del Departamento de Química de la UNAL para crear cátodos de azufre ya se encuentran hallazgos en polímeros conductores que fueron identificados como buenos electrocatalizadores. También se han identificado algunos líquidos biónicos, distintos a los solventes acuosos y orgánicos, que son mejores solventes para las reacciones del elemento.
“Estamos en un 30 % de la investigación, necesitamos más recursos económicos y tiempo para continuar analizando solventes que permiten una mejor reacción con el azufre, un material económico”, señaló el profesor Suárez, quien ve en baterías con cátodos de este elemento químico una forma de solventar la gran demanda mundial de baterías de iones de litio.
“Hemos llegado a un punto de facturación en el que aparentemente el litio se va a acabar. Las proyecciones actuales indican que no hay litio suficiente para cubrir la transición a energías eléctricas en el mundo, razón por la cual es necesario buscar otras alternativas, tanto para el cátodo como el ánodo y así crear baterías económicas y eficientes”, concluyó el profesor Suárez.
Con información de la Agencia de Noticias Universidad Nacional.
