Crean la batería perfecta: dura hasta 30 años, tiene tecnología de la Nasa y no se desgasta tanto

Buscando superar las limitaciones de durabilidad, seguridad y sostenibilidad de las baterías de ion-litio, La NASA desarrolló una batería de níquel-hidrógeno que podría cambiar por completo la industria energética y la experiencia de los usuarios frente a la carga de los diferentes dispositivos.

Este proyecto tendría un impacto en diferentes sectores, desde teléfonos móviles hasta vehículos eléctricos, que se basan en el ion y litio para su funcionamiento, enfrentando retos como la disminución de la capacidad con cada ciclo de carga y descarga y la necesidad de remplazos en algunos casos.

Además, el impacto ambiental de su producción es considerable. La extracción de litio y otros materiales clave como el cobalto genera daños ecológicos significativos, al tiempo que depende de cadenas de suministro vulnerables y concentradas en un pequeño grupo de países. También, existen riesgos de seguridad: las baterías de litio pueden sobrecalentarse, e incluso incendiarse, si sufren daños o defectos de fabricación.

Frente a estos desafíos, los investigadores han explorado alternativas que ofrezcan mayor durabilidad, seguridad y sostenibilidad. En este contexto, las baterías de níquel-hidrógeno han emergido como una opción innovadora con ventajas sobre la tecnología de ion-litio.

Las baterías de níquel-hidrógeno fueron utilizadas originalmente por la NASA en los años 70 para misiones espaciales y la Estación Espacial Internacional (EEI). Su capacidad para resistir condiciones extremas y su longevidad las convirtieron en una opción ideal para aplicaciones fuera de la Tierra.

Sin embargo, su uso comercial se vio limitado durante décadas debido a su alto costo de producción. Esto cambió en 2020 cuando un equipo liderado por el profesor Yi Cui, de la Universidad de Stanford, logró sustituir los costosos catalizadores de platino por una aleación de níquel, molibdeno y cobalto. Este avance redujo los costos y permitió que la tecnología se abriera al mercado.

Hoy en día, la empresa EnerVenue ha adaptado esta tecnología para su uso en la Tierra y ha desarrollado las Energy Storage Vessels (ESVs), baterías de níquel-hidrógeno con una vida útil de hasta 30 años y la capacidad de soportar más de 30.000 ciclos de carga y descarga sin perder eficiencia.

A diferencia de las baterías de ion-litio, que dependen de reacciones químicas que degradan los materiales con el tiempo, las baterías de níquel-hidrógeno emplean hidrógeno como ánodo y níquel-hidróxido como cátodo. Estos componentes están encapsulados en depósitos herméticos que permiten una operación segura y estable.

Uno de los principales atributos de esta tecnología es su seguridad. Mientras que las baterías de litio pueden sobrecalentarse y causar incendios, las de níquel-hidrógeno operan a presiones internas considerablemente más bajas, reduciendo el riesgo de accidentes. Además, su estructura hermética evita fugas y facilita su reciclaje, aumentando su sostenibilidad.

Otro factor clave es su tolerancia a temperaturas extremas. Estas baterías pueden funcionar sin problemas en rangos que van desde -40 °C hasta +60 °C, lo que las hace ideales para diversas aplicaciones industriales y para su implementación en regiones con climas extremos.

Las baterías de níquel-hidrógeno presentan múltiples beneficios en comparación con las de ion-litio:

• Larga vida útil: pueden durar hasta 30 años, manteniendo hasta el 86% de su capacidad original.
• Mayor seguridad: su diseño evita el sobrecalentamiento y minimiza el riesgo de incendios.
• Sostenibilidad: su producción y reciclaje son menos dañinos para el medioambiente.
• Resistencia a temperaturas extremas: pueden operar en condiciones climáticas adversas sin afectar su rendimiento.

No obstante, también existen desafíos. Su densidad energética es menor que la de las baterías de litio, lo que significa que requieren más espacio para almacenar la misma cantidad de energía. Además, sus costos de producción aún son más elevados, aunque su durabilidad y facilidad de reciclaje compensan en parte esta diferencia.

Las baterías de níquel-hidrógeno tienen un enorme potencial en el sector energético, especialmente en el almacenamiento de energías renovables como la solar y la eólica. Uno de los principales problemas de estas fuentes de energía es su intermitencia: la energía solar no se genera de noche y la eólica depende de la fuerza del viento. Contar con baterías de larga duración y alta fiabilidad permite almacenar la energía generada en momentos de alta producción para usarla cuando sea necesario.

En este sentido, RWE ha iniciado un proyecto piloto en Milwaukee, Wisconsin, para evaluar el desempeño de estas baterías en condiciones reales. La empresa energética busca ampliar su capacidad de almacenamiento de energía de los actuales 0,7 GW a 6 GW para 2030, consolidándose como un actor clave en la transición energética sostenible.

Además del sector energético, estas baterías podrían utilizarse en aplicaciones industriales, telecomunicaciones y sistemas de respaldo para infraestructuras críticas, como hospitales y centros de datos.