Arturo Squella de la Universidad de Chile: “Las baterías de sodio son un complemento estratégico para las de litio”

El sodio es 500 veces más abundante que el litio, por lo que las baterías de sodio son más económicas y seguras. Pese a su menor densidad energética, encierran un gran potencial para el almacenamiento de energía y vehículos urbanos, asegura el experto.

Menor costo y mayor seguridad, además de disponibilidad, es lo que distingue a las baterías de sodio. Sin embargo, éstas presentan menor densidad energética en comparación con las baterías de litio, explica Arturo Squella, académico de Electroquímica del Departamento de Química Orgánica y Físico Química de la Universidad de Chile. Solo la investigación y desarrollo definirán cuán rápido y profundo será su impacto en el mercado global.

¿Qué ventajas presentan las baterías de sodio frente a las de litio?

El sodio es al menos 500 veces más abundante en la corteza terrestre que el litio y puede obtenerse del agua de mar, lo que lo hace significativamente más barato que el litio. Además, las baterías de sodio tienen menor riesgo de fuga térmica, lo que las convierte en una opción más segura. 

Otro atributo es que éstas utilizan materiales catódicos sostenibles como hierro y manganeso, elementos más comunes y ambientalmente menos controversiales que el cobalto o níquel, requeridos por las baterías de litio.

¿Cuáles son sus principales barreras?

Tienen menor densidad energética: 80-150 Wh/kg frente a 100-265 Wh/kg de las baterías de litio, lo que significa que tienen mayor peso y volumen, requiriendo más espacio para igualar la capacidad energética del litio.

Además, hay un obstáculo relacionado con el menor grado de madurez tecnológica ya que las baterías de sodio (Na) recién comienzan a comercializarse, mientras que las de litio tienen más de 30 años de desarrollo.

¿En qué tipo de aplicaciones las baterías de sodio operan con eficiencia?

Las baterías de Sodio funcionan con eficiencia en: almacenamiento estacionario (redes eléctricas, energía solar/eólica); vehículos eléctricos de corto alcance; y en dispositivos electrónicos no portátiles.

¿En qué áreas se están destinando esfuerzos para mejorar la capacidad de estas baterías?

Los actuales ámbitos de investigación se centran en: incremento de la densidad energética mediante nuevos materiales catódicos; desarrollo de ánodos de carbono duro, estaño y fósforo; mejora de la durabilidad y estabilidad electroquímica; reducción de tiempos de carga; optimización de electrolitos; y eficiencia de conversión energética.

¿Es posible rescatar el sodio de la salmuera que desechan las plantas de desalinización para reutilizarlo como insumo en baterías? 

Técnicamente es posible extraer sodio desde la salmuera, mediante tecnologías como intercambio iónico, cristalización fraccionada u ósmosis inversa modificada. Sin embargo, no existen procesos industriales consolidados que hagan esto con fines específicos para baterías. El desafío radica en que estos métodos aún no están desarrollados ni optimizados, para obtener sodio con la pureza requerida para aplicaciones en baterías y su costo energético y logístico sigue siendo una barrera para su implementación industrial a gran escala. 

El sodio para baterías proviene de compuestos industriales comunes como el carbonato de sodio, hidróxido de sodio o sal común, disponibles globalmente y a bajo costo.

¿Podrán las baterías de sodio superar a las de litio antes del 2030?

Es poco probable, pero sí podrán alcanzar una cuota relevante del mercado, especialmente en aplicaciones estacionarias de almacenamiento de energía, movilidad eléctrica urbana de bajo costo y en mercados sin acceso a litio, o bien, con regulaciones ambientales estrictas.

Debido a todo lo anterior, por ahora, las baterías de sodio son un complemento estratégico para las baterías de litio.

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