¿Qué fue del grafeno para las baterías?

Hace unos años apareció un material con el que se generaron expectativas por sus propiedades.

Alguno de vosotros, tan observadores, nos habéis pedido que escribamos sobre qué sucedió con el grafeno, un material que hace unos años se anunció como la gran alternativa la litio en las baterías de nuestras e-bikes. Se «vendía» la idea de un mineral casi milagroso, cosa que no dudamos que sea así, que vendría a revolucionar el mercado por sus inauditas cualidades. Por eso escribimos este post, aunque nos tememos que cundirá la desilusión…. por el momento.

Contaros antes que nada que las baterías para bicis eléctricas ya lo llevan en algunas partes. Estamos contentos con las baterías actuales de litio pero la queja suele ser generalizada, su duración es limitada, tanto que muchos e-bikers llevan dos baterías, ya sea en el cuadro o en la espalda. El grafeno promete ser la solución a dichos problemas.

El desarrollador de baterías Jiangsu NESC Science and Technology Company, anunció hace tiempo que su batería de grafeno para vehículos eléctricos es capaz de hacer una carga rápida en menos de 15 minutos y puede hacerlo más de 1.500 veces. Los átomos de carbono en el grafeno son superconductores y mejoran el rendimiento en cinco métricas clave: densidad de energía, densidad de potencia, temperatura, ciclo de vida y seguridad. Casi nada.

Nuevos nanomateriales como este prometían cambiar el almacenamiento de energía para siempre. Lo escrito, ¿qué fue de ello? porque a día de hoy no sabemos nada del grafeno. Contaros que es un nanomaterial que se obtiene del mineral grafito. Lo de «nano» va en serio ya que un nanómetro es un millonésimo de milímetro, aproximadamente 100.000 veces más pequeño que el diámetro de uno de nuestros pelos.

El grafeno proviene del mineral grafito, aquí en la imagen.

El grafeno no es más que el mismo carbono que encontramos en la naturaleza pero con una estructura química distinta. La molécula del grafeno la componen 222 átomos de carbono que se enlazan siguiendo una disposición hexagonal. El resultado es un bonito material flexible y transparente. Descubierto hace tres lustros, el potencial del grafeno sigue aumentando día a día.

El grafeno, que como escribo ya se utiliza en la confección de nuevas baterías, ha permitido una mayor autonomía y menor tiempo de carga. El electrodo de grafeno se usa hoy en baterías convencionales como ion-litio que permiten recargas en poco tiempo.

Merece la pena abundar en un concepto, la elevadísima densidad energética (hasta 600Wh/kg) de las baterías que se hacen con el «mineral milagroso». En otras palabras: si con una batería de litio de tres kilos de peso puedes recorrer 60 kilómetros con tu bici, con una de grafeno del mismo peso, podrás hacerte más de 200. Vaya que antes se te cansa el culo que la maquinita sobre la que te has sentado.

Otra propiedad crucial es la larga vida útil del grafeno, que duplica a la de las baterías de litio. Dependiendo del precio al que se comercialicen el usuario de esta tecnología seguramente rentabilizaría con creces la inversión. Recordad además lo que hemos publicado: Qué sucede cuando la batería de tu e-bike se estropea.

Existen muchos fabricantes de baterías pero NO de grafeno. Una de las empresas que más se dejó ver hará unos cinco años, española, fue Graphenano. Afirmaba hacer baterías de grafeno pero no se ha visto ninguna. También llegó a presentarse una batería Dongxu G-King pero vaya que no ha llegado a venderse quizá debido a sus altos costes.

A pesar de ser tan fino y ligero, es el material más resistente en la naturaleza y tiene otras muchas propiedades como su transparencia, elasticidad, ligereza y su conductividad térmica y eléctrica. Ello lo convierte en uno de los materiales más considerados y estudiados por la ciencia hoy.

Su vida útil es cuatro veces superior a la de una de litio y la carga puede ser inductiva. Si estos últimos años leísteis o escuchásteis sobre la promesa del grafeno seguramente fue porque la empresa Grabat, división de Graphenano que fabrica celdas de polímero de grafeno para diferentes tipos de baterías, se movió bien en la prensa comunicándolo.

Además de las maravillas citadas y asociadas al citado mineral nos contaba algo que a los e-bikers nos dejaba ojipláticos: ocupa entre un 20 y un 30% menos que una batería de litio. ¿Imagináis llevar en la bici una batería casi un tercio más pequeña que la que portan nuestras maquinitas pero bastante más potentes y por un precio similar al de una batería de litio (según esta fuente)? Plas plas ¡despierta!, todo era un sueño.

Tres años después de acaparar tantas atenciones en el ámbito tecnológico, energético y ciclista, Graphenano entró en un estado de pérdidas y se vio envuelta en un turbio asunto, una posible estafa por la que fueron procesados algunos miembros de la compañía.

Una pena porque en esta casa nos gusta apostar por el producto local. Querían abrir una primera planta de fabricación de baterías con este material.

Esta pionera instalación no estaba situada en Silicon Valley, sino en la localidad murciana de Yecla. Era el resultado de la unión de fuerzas entre Graphenano, su subsidiaria y el grupo de Química de la Universidad de Córdoba.

Llegaron incluso a tener un acuerdo estratégico con el grupo CHINT, multinacional china líder mundial en la fabricación de material eléctrico de baja tensión. Entre los clientes de Grabat se encontraba el mismo grupo CHINT, Airbus Defense & Space y algunas de las multinacionales europeas más importantes del sector de la automoción. Lo escrito, una pena y eso que la empresa aún continúa viva hoy pero dan pocas señales de vida, incluso hemos intentado contactar con ellos para que nos pusiesen al día pero no han contestado nuestro requerimiento.

¿A qué precio se vendería esta tecnología? Según las empresas que lo están (o estaban) desarrollando, el coste es un 75% inferior al del litio. Ya quisiéramos que esto fuera así porque por nuestra experiencia vemos difícil que cueste 125-150 euros una batería que te pueda dar dos centenares de kilómetros de disfrute hasta la siguiente recarga, que dure «una eternidad» y se recargue tan rápido.

Por último, contaros que la línea de investigación más novedosa en la que trabajan personas como Pedro Gómez, quizá el mayor especialista en grafeno de España, es la creación de un nanofluído electroactivo. Al ser un líquido, permitiría recargar nuestras baterías desde un surtidor, como si fuera combustible convencional.

Además, este nanofluído de grafeno permite una potencia mayor en menor espacio. Pero sea por el secretismo que rodea hoy a las nuevas invenciones, porque no hay datos nuevos interesantes que contar en torno a este material o porque es más fluído ese electroactivo preparado «grafenítico» que la comunicación de sus investigadores con la prensa, tampoco hemos conseguido que Gómez nos cuente.

Otra compañía que apareció en escena y también española es Earthdas. Asegura disponer de unos primeros prototipos de baterías de grafeno que se pueden cargar en unos cinco minutos aproximadamente. Y no sólo eso, sino que el sistema de fabricación del grafeno reduce a un tercio el precio actual del mismo, lo que implica es que esta realidad puede implantarse en un entorno comercial.

De hecho, se ha conseguido producir grafeno a partir de residuos orgánicos, lo que reduce gastos y ofrece otra posibilidad de reciclaje de los mismos.

Todo muy prometedor. En ella incluso trabaja también el citado Pedro Gómez. Hemos intentado también saber de primera mano sin conseguirlo.

Las baterías de un futuro que soñamos con que sea haga presente cuanto antes, seguramente incorporarán más grafeno y ofrecerán mayor densidad energética y menor tiempo de carga, serán más ligeras y mejorarán su seguridad. ¿Cuándo lo veremos? Eso es lo que os iremos contando porque la promesa, de momento, sigue siendo tal. La gloria tendrá que esperar.