Una nueva investigación de la australiana Universidad Edith Cowan (ECU) demuestra que las baterías fabricadas con zinc y aire podrían ser el futuro de los vehículos eléctricos. El proyecto probó baterías de zinc-aire utilizando una combinación de materiales más baratos, seguros y sostenibles, lo que permitió mejorar su vida útil y rendimiento.
En un reciente estudio de la ECU sobre el avance de los sistemas de baterías sostenibles, las pilas de zinc-aire se han revelado como la mejor alternativa al litio.
Muhammad Rizwan Azhar, de la ECU, dirigió el proyecto que descubrió que las baterías de iones de litio, aunque son una opción popular para los vehículos eléctricos de todo el mundo, se enfrentan a limitaciones relacionadas con el coste, los recursos finitos y los problemas de seguridad.
“Las pilas recargables de zinc-aire (ZAB) son cada vez más atractivas por su bajo coste, su respeto por el medio ambiente, su alta densidad energética teórica y su seguridad intrínseca”, explica Muhammad Rizwan Azhar.
“Con la aparición en el mercado de la próxima generación de vehículos de largo alcance y aviones eléctricos, cada vez es más necesario contar con sistemas de baterías más seguros, rentables y de alto rendimiento que puedan superar las capacidades de las baterías de iones de litio”.
Zinc-aire
Una pila de zinc-aire consta de un electrodo negativo de zinc y un electrodo positivo de aire. Hasta ahora, su principal desventaja era la limitada potencia de salida, debida al escaso rendimiento de los electrodos de aire y a su corta vida útil.
El avance de la ECU ha permitido a los ingenieros utilizar una combinación de nuevos materiales, como el carbono y minerales más baratos a base de hierro y cobalto, para rediseñar las pilas de zinc-aire.
“El nuevo diseño ha sido tan eficiente que ha suprimido la resistencia interna de las pilas y su tensión se ha aproximado a la teórica, lo que ha dado lugar a una elevada densidad de potencia máxima y una estabilidad ultralarga”, explica Azhar.
“Además de revolucionar el sector del almacenamiento de energía, este avance contribuye significativamente a construir una sociedad sostenible, reducir nuestra dependencia de los combustibles fósiles y mitigar el impacto ambiental”.
“Al utilizar recursos naturales, como el zinc de Australia y el aire, se mejora aún más la rentabilidad y la viabilidad de estas innovadoras pilas de zinc-aire para el futuro”.
Viables y fiables
Azhar afirmó que, aunque los recursos renovables como la energía solar, eólica e hidráulica desempeñan un papel fundamental en el futuro de la energía verde, no son soluciones completamente fiables, ya que son fuentes de energía intermitentes.
“Debido a la abundancia de zinc disponible en países como Australia, y a la ubicuidad del aire, éste se convierte en una solución de almacenamiento de energía muy viable y fiable”, explicó Azhar.
El rediseño de las baterías de zinc-aire por parte de la ECU acerca a Australia a la consecución de los objetivos de desarrollo sostenible de la ONU y las metas establecidas por el Acuerdo de París, que se estableció a finales de 2015 para hacer hincapié en la necesidad de recursos energéticos sostenibles para limitar el cambio climático.