La lenta pero continua transición a energía renovable ya estaba en progreso cuando Rusian invadió a Ucrania en Febrero, y desde entonces el mercado de energía global ha sido puesto de cabeza. Es problable que seamos testigos de mas levantamientos ya que el panorama geopolitico de energía presencia un cambio de poder, de de los países ricos en petróleo y gasolina, hacia aquéllos ricos en materiales críticos para hacer baterías, autos eléctricos, paneles solares, turbina eólicas y otros similares. De hecho, el empuje por energía limpia ya esta actualmente contribuyendo a una tendencia de proteccionismo, y esta tendencia continuará mientras los riesgos incrementan.
En lugar de esperar a ser exprimidos por tarifas or escasez de suministros, algunas organizaciones están haciendo movimientos de forma preventiva para volverse tan autosuficientes como sea posible en lo que probablemente será un mercado volátil. Dos de esas organizaciones son Nissan y Nasa. El fabricante de coches y la agencia espacial no parecen tener mucho en común, pero un interés que comparten es el de baterías baratas, escalables y densas en energía. Este mes anunciaron una asociación con el objetivo de desarrollar baterías de estado sólido.
Las baterias de iones de litio usadas actualmente en todo desde smartphones hasta vehículos eléctricos dependen en un electrolito líquido para mover iones de litio entre un ánodo de grafito (el electrodo negativo) y un cátodo (el electrodo positivo), el cuál puede ser de hecho de varios materiales.
Las baterías de estado sólido reemplazan el electrolito líquido por -adivinaste- uno sólido, incrementando la densidad de energía al doble o mas. Los esfuerzos para desarrollar estas baterías han estado plagados de complicaciones, incluyendo encontrar un reemplazo efectivo para el separador (el componente que mantiene al ánodo y al cátodo separados pero permitiendo a los iones de litio pasar), y resolver problemas como la degradación oxidativa y formación de dendritas (proyecciones con forma de aguja del ánodo de litio que pueden perforar el separador).
La iniciativa Nissan-NASA es similar a una anunciada hace mas de dos años por IBM y Mercedes-Benz; el gigante de la computación y el fabricante de autos planearon usar tanto la computación clásica como la cuántica para diseñar baterías de estado sólid, incluyendo la simulación de propiedades de las moléculas para baterías de estado sólido de litio-sulfuro. A finales de 2019 revelaron una batería libre de metales pesados cuyos materiales supuestamente podrían ser extraidos de agua de mar.
Crucialmente, la asociación Nissan-NASA tanmbién se enfoca en baterías que no dependan de metales raros, como el vobalto (del cuál más de la mitad del recurso mundial está en la República Democrática del Congo, como fue resaltado en un episodio del podcast del New York Times Daily del mes pasado), nickel o manganesio.
Pero deshacerse de esos metales significa encontrar materiales con propiedades comparables, la cuál no será una tarea simple. Aquí es donde los miembros del departamente de computación de la NASA aportarán a la asociación una muy necesitada ayuda. Planean crear una plataforma informática de materiales originales - es decir, una base de datos masiva que ejecute simulaciones de cómo interactuan varios materiales el uno con el otro. Cuando la plataforma reduzca incontables opciones y combinaciones a unos cuantos candidatos primos, los investigadores podrán empezar a probarlos.
Nissan ha definifo al 2028 como el año para lanzar sus baterías de estado sólido propietarias. Qué tal realista sea esa planeación permanece por verse (Toyota es aún mas ambicioso, planeando tener sus propios vehículos con vaterias de estado sólido en el mercado para 2025), pero Nissan esta poniendo su apuesta en sus afirmaciones al abrir una planta piloto en Japón en 2024. Como resulte esto será una revelación ya que escalar la producción de baterías de estado sólido ha producido complicaciones inesperadas en el pasado. De forma alentadora, el etartup Solid Power también definió al 2028 para comercializar sus baterías de estado sólido.
Aún no se sabe qué tanto tomará, pero una cosa parece segura: la dispersión para asegurar recursos de energia confiables continua durante los meses y años siguientes, problablemente se verán muchos mas esfuerzos para traer baterías y tecnología relacionada dentro de las empresas.
Fuente
Singularityhub.com
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