¿Baterías de agua salada?

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Las baterías, como hemos escrito en alguna ocasión, son los pulmones de la bici eléctrica. De nada sirve que la misma tenga un buen corazón, un motor óptimo que bombee con soltura toda su energía, si luego no le asiste una batería con suficiente capacidad. Las baterías tradicionales son de plomo también llamadas de plomo-ácido.

Poco a poco de manera paralela a la expansión del interés por las fuentes energéticas renovables y la “electrificación” de la movilidad, coches y bicis eléctricos -al albur del cambio o emergencias climática y la preocupación ecológica-, se han ido imponiendo las baterías de litio que son las que “mandan” en la actualidad.

Estas últimas tienen algunas ventajas sobre las primeras. En primer lugar, el peso que es notablemente menor. También son más baratas teniendo en cuenta los ciclos de carga que al fin y al cabo es la mejor manera de medir cuánto nos cuesta cargar la batería de la bici. Y las de litio además presentan una mayor eficiencia de carga, es decir que cada vez que la llenamos se aprovecha una mayor parte de la energía acumulada en la batería.

En el litio esta es casi del 100%. Por último, una batería de litio se puede cargar en cualquier momento sin mirar si tiene poca o mucha energía dentro. En este vídeo un técnico lo explica de manera sencilla:

Algo muy importante es el tema del peso, para la expansión que citaba de automóviles y bicis eléctricos se necesitan baterías lo más ligeras posible y el litio de momento es lo que se ha encontrado para esa “revolución eléctrica”.

En el ámbito tecnológico Estados Unidos es el país que más investiga y China el que más fabrica. Pero a esas dos hegemonías les surgen otras que buscan alternativas. El mundo concreto de las e-bikes está naciendo ahora, estamos en pañales vaya. Las baterías de litio son el paradigma hoy pero ni mucho menos es algo estable, se investigan otras fuentes energéticas y sus modos de acumularlas.

Algunos de ellos como el grafeno prometían mucho y parece ser que se quedaron en el camino, como ya contábamos en el reportaje ¿Qué fue del grafeno para las baterías?

Otra tecnología existente son las baterías de agua salada que se promocionan como “las más seguras del mundo; no inflamables, no explosivas, no peligrosas y seguras al contacto”. Suelen hacerse para almacenamiento de energía en el hogar.  No contienen metales pesados ni químicos tóxicos y son elementos que no requieren gestión ni mantenimiento y son compatibles con todos los dispositivos líderes de regulación de potencia.

Se vende como “energía limpia”. Una tecnología segura, limpia y sostenible de ion híbrido acuoso. Se presenta como una batería rentable en términos económicos.

La batería de agua salada, de 48V supera en rendimiento y durabilidad a las baterías tradicionales de plomo-ácido. ¿El problema? Que son robustas pero literalmente, una que nos ofrezca 2,2 Kw de potencia (recordad que las e-bikes hoy llevan en torno a 500 W) pesa 118 kilos.

No es algo extraordinario o sí. Agua de mar para alimentar vehículos ya existe. En la feria del automóvil de Ginebra de 2014 se presentó un deportivo de gama alta que funciona con agua salada. No es un coche que se venda de manera convencional pero su fabricante dice que funciona. En este vídeo explican las ventajas del sistema que va con agua con sal respecto al litio. Para empezar que la batería de litio tiene una vida limitada cosa que no ocurre con la otra.

Otra cosa importante es la densidad energética que el de salada rinde cinco veces más que el litio. Ese coche se mueve porque lleva depósitos de agua salada de 400 litros lo que es un bastante peso en un coche que supera con creces los 2.000 kg de peso. Pero como escribo rinde cinco veces más. El problema aquí de nuevo está en cómo desarrollar esta tecnología para un tamaño pequeño, para una bici vaya:

Las actuales baterías de ión-litio tienen su principal debilidad en la escasa densidad de energía que contienen, que es insuficiente para un uso intensivo de los vehículos eléctricos, incluso a nivel industrial, dentro de los márgenes económicos que exigen el resto de las tecnologías contra las que compite.

Fuji  anunció hace ya algunos años el desarrollo de un nuevo tipo de batería de aluminio-aire, con una estructura modificada que asegura su vida útil y que se recargaría mediante agua salada, dado que esta operación no se puede realizar conectándola a la red eléctrica.

La tecnología de baterías de flujo (las de agua salada) aporta una mayor eficiencia derivada de su mayor densidad energética. Para poner en contexto, una batería ión-litio convencional tiene una densidad energética de entre 250 y 500 vatios hora por litro, mientras que en el caso de las de flujo este valor se incrementa hasta los 600, lo que en el caso del Quantino, el coche que funciona con agua salada del vídeo, le permite anunciar una autonomía de hasta 1.000 kilómetros.

¿Qué tiene esta tecnología en su contra? Sobre todo que los depósitos de líquido con su gran tamaño ocupan cierto espacio y concentran gran parte del peso. En los coches es algo que se plantea, como podéis ver con detalle en ese último enlace, bastante actual, que trata de nuevo sobre el coche de agua salada.

Pero ¿en las e-bikes? Dicen que los coches con baterías de litio no son el futuro, como en parte también contamos ya en el repor Las incertidumbres por el litio de las baterías sobre todo por lo caro que resulta transportar la materia prima desde lejanas tierras. Aparecerán alternativas, más útiles y eficientes. Desde luego lo que aprendemos con la observación es que primero llegan las baterías a los coches y luego a nuestras bicis. así que todo se andará.

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