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Los dispositivos móviles han transformado nuestras vidas, dándonos la libertad de conversar, trabajar, escuchar audio y mirar videos mientras nos desplazamos. Pero desconectados de las redes eléctricas, su uso está bien limitado por la capacidad de la batería. Y es ahí donde está el problema.
Mientras los científicos están constantemente soñando con nuevas formas de generar y almacenar energía, la tecnología para la fabricación de baterías ha cambiado muy poco en los últimos 50 años, particularmente si se compara con el progreso de los aparatos que motorizan.
Como dice Tim Probert, editor de la publicación "Energy Storage", "la industria de baterías es muy conservadora. Todavía estamos utilizando tecnología muy obsoleta en las baterías, como el ácido de plomo".
"Los avances tecnológicos son magnificos pero hay que ser realistas, esta industria funciona con pequeñas mejorías e incrementos lentos".
A PASO LENTO
La humilde pila AA ha estado dando vueltas desde 1940 y está basada en tecnología del siglo XIX. Pero aún así, abarca un 15% del mercado global de pilas, junto a otras baterías alcalinas.
Y la batería en base a ácido de plomo, que es la que usan la mayoría de los vehículos, fue inventada hace más de 150 años y tiene todavía un 20% del mercado.
Claramente la industria, que moviliza casi US$90 mil millones globalmente, no va al ritmo de los avances de los aparatos electrónicos.
Incluso, la omnipresente batería recargable de litio, que motoriza la mayoría de los artefactos modernos, fue inventada en los años 1970 y representa un 40% del mercado.
Tesla, empresa pionera en la fabricación de vehículos eléctricos, usa las llamadas células de litio 18650 -que son esencialmente antiguas baterías de laptops- para motorizar los vehículos, según explica Probert.
La mayoría de los fabricantes de computadoras portátiles dejaron de utilizar esas baterías hace mucho tiempo, pero Tesla cree que esta vieja tecnología todavía tiene futuro e incluso planea crear su propia "gigafactoría” para producirlas.
"Por medio de la utilización de células cilíndricas más pequeñas, hemos podido ahorrar en costos de fabricación", afirma Laura Hardy, funcionaria de Tesla.
Juntando 7.000 de estas células, el modelo de Tesla S Sedan puede alcanzar hasta 300 millas, mucho más que sus competidores que utilizan baterías con tecnología más avanzada.
Mejorías sólidas
La mayoría de los fabricantes de baterías utilizan otra tecnología que involucra colocar células de litio unas junto a otras como si fueran rebanadas de pan. El peligro en este caso es que se produzca una fuga térmica, cuando una célula hace cortocircuito y produce demasiado calor y esto lleva a que la batería explote.
Se cree que esto es lo que sucedió con unl avión de pasajeros Boeing 787 Dreamliner en Japón, a inicios del año pasado. La aerolínea Japan Airlines detectó humo proveniente de la batería del avión dos horas antes de que tuviera previsto despegar del aeropuerto de Tokio.
La próxima generación de baterías de litio puede ayudar a resolver este problema, mediante el reemplazo de líquido inflamable con componentes sólidos que son más seguros.
Algunas compañías están tratando de desarrollar baterías a base de sulfuro de litio, que promete cinco veces más potencia que una pila estándar de iones de litio.
Probert dice que la empresa británica Oxis Energy está realizando progresos reales en este terreno, pero advierte que no debemos esperar gran avance en el futuro próximo.
Nuevos descubrimientos
Los avances más interesantes están sucediendo más allá del campo de la tecnología de baterías. El primer ejemplo es la energía inalámbrica, que implica cargar los aparatos sin tener que conectarlos a la red eléctrica. Este mercado podría valer unos US$5.000 millones para el año 2016, según la empresa estadounidense IMS Research.
Una compañía pionera de esta tecnología es Ossia, que tiene su llamado sistema de energía remota Cota. El fundador y jefe ejecutivo de la firma, Hatem Zeine, tuvo la idea de crear Cota mientras investigaba el manejo de señales inalámbricas.
Zeine descubrió que las ondas de radio transmiten una pequeña cantidad de energía y decidió investigar cómo sintonizar las señales provenientes de varias antenas trabajando al unísono para lograr recargar aparatos eléctricos de forma remota. Una década después, en 2013, lanzó Cota.
"Cota viene en dos partes –un cargador y un receptor", explica Zeine. "Piensa en el cargador como si fuera un router o enrutador inalámbrico y el receptor como si fuera un botón de la batería".
"El receptor envía una señal al cargador, que asimismo envía una señal procedente de sus miles de antenas, que van directamente al receptor. Así, el receptor rastrea el aparato constantemente".
Los beneficios son obvios. Nunca más tienes que preocuparte de recargar tu teléfono o laptop, porque se carga automáticamente siempre que esté al alcance del cargador.
Esto significa que la batería no tiene que almacenar mucha energía y por lo tanto puede ser más pequeña, el santo grial de los fabricantes de aparatos electrónicos.
Zeine visualiza un futuro en el que se necesite menos enchufes eléctricos, porque los cargadores remotos van a estar instalados en todas partes, en casas, oficinas, edificios públicos, vehículos y trenes.
Agua adentro y agua afuera
Por su parte, la compañia sueca MyFC ha desarrollado Powertrekk una especie de células de combustible portátil que puede generar energía para alimentar todo tipo de aparatos eléctricos.
"Nuestra célula portátil es un dispositivo electroquímico que convierte hidrógeno en protones y electrones. Los protones van a través de una membrana y reaccionan con oxígeno, lo cual genera agua, explica Bjorn Westerholm, director ejecutivo de MyFC.
Powertrekk se recarga inicialmente con una batería de litio, pero una vez que está totalmente cargada, la célula de combustible comienza a funcionar. A partir de aquí, es esta especie de célula de combustibles la que recarga la batería.
Esto significa que se puede cargar un aparato sólo con agua y un pequeño cartucho para canalizar el agua, a cualquier hora y dónde uno quiera. Powertrekk está a la venta en 24 países y ha vendido unas 10.000 unidades en un año.
Dado que unos 2.000 millones de teléfonos móviles y tabletas se venden cada año, hay un gran potencial, dice Westerholm.
Mientras la tecnología de baterías continúe desarrollándose con tanta lentitud, siempre habrá espacio suficiente para los emprendedores que quieran incursionar en este mercado.
