Año XLI - Edición Nº 8.409

Miércoles 11 de abril de 2018

Académico busca optimizar consumo energético y eficiencia de baterías de litio aire

Fecha de Publicación: Mar, 04/30/2013 - 18:31

Disminuir la contaminación y aumentar la eficiencia de las baterías de litio-aire, buscan investigadores de la Facultad de Química y Biología de la U. de Santiago, a través de un estudio financiado por Fondecyt.

El litio es considerado el "oro blanco" chileno.

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Descubierto en la década del sesenta, el litio es considerado como el oro blanco chileno, debido a sus diversas propiedades. Entre ellas está la optimización del voltaje de las baterías.

Según la Comisión Chilena del Cobre, Chile tiene un papel preponderante en cuanto a la expansión y demanda del litio. Según señala la entidad, el Salar de Atacama aglutina alrededor del 40% de las reservas mundiales del mineral, aumentando esta participación a un 70% si se consideran sólo las operaciones que funcionan actualmente.

Ante la abundancia del mineral, el Dr. Francisco Herrera, académico de la Facultad de Química y Biología de la U. de Santiago busca optimizar el rendimiento de baterías de litio-aire, a través de los resultados que produzca su proyecto Fondecyt “Baterías de Litio Aire. Efecto de catalizadores óxidos  de Co, Fe, Cu y Re metálico para las reacciones catódicas”, en el que también participa el Dr. Juan Luis Gautier.

La investigación pretende aportar en términos de conocimiento sobre las baterías de litio-aire, las que, según indica el experto, se transforman en una alternativa frente al sistema de almacenamiento de energía que se implementa actualmente en el país, de esta forma disminuirían las emisiones de dióxido y monóxido de carbono producido, por ejemplo, por las combustiones internas de los vehículos.

“Las primeras baterías de litio-aire que se crearon fueron en 1996 y, en la actualidad, éstas no se encuentran optimizadas, ni masificadas debido a diversos problemas en la interfase de la batería, donde se genera la reacción química que genera el flujo de corriente”, explica el Dr. Herrera.

Dentro de los problemas a los que se desea dar respuesta, está el hecho de que las baterías comunes de ion litio, en su composición, si entran en contacto con el agua pasan a ser explosivas, lo que, independiente de la eficiencia que generen, se transforma en un riesgo. Considerando esto, el académico plantea que las baterías de litio-aire, si bien se pueden fabricar en medios acuosos, también logran desarrollarse en medios apróticos o carentes de agua.

“Sin embargo, en el ambiente aprótico también nos encontramos con un problema pues se generan óxidos de litio, que con características insolubles, se van depositando al interior de la pila, bloqueando los sitios activos disponibles para que ocurra la reacción química. De esta forma, se crea una resistencia que aumenta el potencial que necesita la pila, disminuyendo su eficiencia”, explica el investigador.

Para resolver esta  dificultad, el académico proyecta usar óxidos catalizadores, que permitirán descomponer el óxido de litio que bloquea los sitios activos, logrando que la pila funcione de manera mucho más eficiente. Lo anterior, permitiría al país elaborar baterías de alta calidad y exportalas.

Ion-litio o litio-aire

Según explica el académico, la diferencia primordial entre una batería de ion litio y una de litio aire, radica en que la capacidad de almacenamiento de la primera ronda los 60 kilowatts por hora, mientras que las de aire litio alcanzarían unas 13 mil kilowatts por hora. Además, estas últimas, al usar oxígeno como material, son más livianas.

El académico, a modo de ejemplo, señala que “si se desea viajar de Santiago a Valparaíso en un automóvil con una batería de ion litio, sería necesario hacer dos cargas como mínimo, mientras que con las baterías de litio-aire, bastaría con una”.

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