Ni China ni EE UU, el gran salto en baterías viene de Finlandia

La empresa Donut Lab comercializará motos eléctricas con baterías de estado sólido en lugar de las convencionales de iones de litio

Imagen generada por IA.

A. Aguirre de Cárcer

Fueron científicos japoneses y estadounidenses quienes inventaron las baterías recargables de iones de litio, la innovación que ha moldeado nuestro mundo contemporáneo y lo ha impulsado hacia una era de sostenibilidad y portabilidad con todo tipo de dispositivos electrónicos. Al investigador británico M. Stanley Whittingham se le atribuye el desarrollo durante los años 70 en Estados Unidos de la primera batería funcional. Pocos años después, el profesor John Goodenough logró en Texas una batería con mejores prestaciones. Posteriormente fue el japonés Akira Yoshino quien creó la primera batería de iones de litio realmente comercial a mediados de los 80. Las sucesivas contribuciones de estos tres científicos fueron reconocidas en 2019 con el Nobel de Química.

Aún se hubo de esperar a 1991 para que las baterías de iones de litio llegaran al mercado. Sin embargo, en muy poco tiempo estas baterías recargables, ligeras y potentes se convirtieron en el componente fundamental de los teléfonos inteligentes, los vehículos eléctricos, los ordenadores portátiles y una gran variedad de dispositivos electrónicos portátiles. Al mismo tiempo, estas baterías abrieron el camino para el almacenamiento de energía producida con paneles solares y aerogeneradores eólicos, un paso clave para avanzar hacia un mundo sin dependencia de los combustibles fósiles.

Empresas estadounidenses y japonesas lideraron inicialmente las innovaciones basadas en las baterías de litio, pero a partir de 2010 China tomó el liderazgo de este sector central de la electrónica de vanguardia. Sus empresas tecnológicas se volcaron en el desarrollo y la producción de baterías de litio justo cuando las estadounidenses empezaron a dar un paso atrás en ese mercado. Hoy, de lejos, las firmas chinas dominan este sector, lo que les ha conducido a la postre a ser también líderes mundiales en la fabricación y comercialización de vehículos eléctricos. Dos tercios de todos los coches híbridos y eléctricos vendidos en el mundo son de fabricación china, con la empresa BYD por encima ya de la estadounidense Tesla. El liderazgo en baterías recargables para todo tipo de dispositivos electrónicos es todavía mayor (77% del mercado mundial)

En la etapa presidencial de Joe Biden, Estados Unidos intentó reaccionar poniendo en marcha una iniciativa nacional con una gran inversión económica para impulsar la producción de baterías de litio, y sobre todo para facilitar la investigación en baterías de estado sólido, que utilizarían electrolitos sólidos en lugar de líquidos y prometen revolucionar el almacenamiento de energía tanto en coste como en eficacia. Teóricamente, estas nuevas baterías todavía experimentales podrían cargarse mucho más rápidamente, almacenar más energía durante mucho más tiempo y tendrían mucho menor riesgo de incendio al carecer de líquidos inflamables.

Como no podía ser de otra manera, China también está embarcada en la investigación de baterías de estado sólido con el objetivo de ganar esa carrera y ser la primera nación que las comercializa a gran escala. Pero si el anuncio realizado en enero en una gran feria tecnológica de Las Vegas se materializa, no serán ni los estadounidenses ni los chinos los primeros en cruzar esa meta, sino una pequeña empresa de Finlandia.

Se llama Donut Lab y es una filial de la firma de motocicletas eléctricas Verge Motocycles. En Las Vegas anunciaron que comenzarán a entregar en marzo a sus clientes un modelo impulsado por primera vez con una batería de estado sólido, a un precio de 30.000 dólares la unidad. Donut Lab apenas cuenta con 100 empleados, pero asegura que ha sido capaz de crear una batería de este tipo que se carga en cinco minutos, exhibe una larga vida útil (100.000 ciclos de carga) y tiene un coste inferior a la batería de litio porque no necesita metales o minerales de tierras raras.

El anuncio de la empresa finlandesa, que tiene menos de dos años de vida, ha sorprendido al sector y a los investigadores que en el ámbito académico trabajan en el desarrollo de estas baterías sin electrolitos líquidos. La mayoría ha reaccionado con gran escepticismo. La empresa china CALT ha ido más lejos y ha acusado a Donut Lab de mentir cuando dice que su batería puede operar en un rango extremo de temperaturas (-30 y 100 grados centígrados). El CEO de Donut Lab, Marko Lehtimaki, se niega a dar muchos detalles esgrimiendo la necesidad de proteger los secretos de su innovación, pero asegura que grupos externos a la compañía validarán en las próximas semanas las prestaciones anunciadas.

En todo caso, los expertos apuntan a que serán necesarios muchos más años de investigación y de inversiones económicas para desarrollar y comercializar este tipo de baterías de altas prestaciones, sin que por el momento haya una garantía de que pudieran ser más baratas que las de iones de litio. Una posibilidad que no se descarta es que las baterías de estado sólido acaben siendo utilizadas en nichos donde el precio no es tan relevante como las prestaciones que ofrece, por ejemplo en drones o robots autónomos.

Aunque se siguen produciendo mejoras en el rendimiento de las baterías de iones de litio, nadie en este campo duda de la necesidad de desarrollar una nueva generación que pueda cargarse en cinco minutos o menos, una exigencia cada vez más acuciante para la movilidad con coches y motos eléctricas. Además, el impulso definitivo a las energías renovables pasa por el desarrollo de baterías con densidades de energía que dupliquen a las actuales. El hallazgo de electrolitos sólidos con una alta estabilidad electroquímica ha estimulado la investigación en baterías de estado sólido. El gran problema que se ha observado es que tienden a agrietarse. Esas fracturas microscópicas pueden crecer con cada carga, provocando que las baterías terminen fallando. Veremos pronto qué sucede con las desarrolladas por los finlandeses de Donut Lab.

Hasta ahora, la revolución de las baterías eléctricas tienes sus ganadores y perdedores, señala el periodista Nicolas Niarchos en un libro que acaba de editarse en Estados Unidos y que lleva por título 'Los elementos de poder'. Las baterías de iones de litio han creado grandes fortunas, como la de Elon Musk, propietario de Tesla, o la de los propietarios de Apple y Microsoft. Por otra parte, las actividades mineras necesarias para la obtención de los minerales que se utilizan en estos dispositivos se realizan en países como el Congo e Indonesia en condiciones lamentables desde el punto de vista humano, y en ocasiones con un gran coste también medioambiental.