Tres motivos por los que la batería de Tesla es un avance real

Aunque todos andemos de cabeza buscando la energía que necesitamos para mantener nuestro mundo en marcha, lo cierto es que, como explica Nick Stockton en Wired, encontrar una fuente de energía no es difícil: está el viento, está el sol, está el agua, está el calor del núcleo terrestre... Lo que sí es complicado es capturar esa energía y transportarla, almacenarla y tenerla lista para utilizar allí donde la necesitamos. Por eso los combustibles fósiles nos han ido tan bien hasta ahora, porque son fáciles de transportar y de almacenar.

También por eso las baterías son tan importantes, porque nos permiten almacenar energía de esas fuentes renovables y fáciles de encontrar, y llevarla a donde nos hace falta. Y es aquí donde Elon Musk y su Powerwall entraron en escena la semana pasada, con una batería de 7 o 10 kWh a un precio de 3.500 dólares. 

Cómo se carga (y recarga) una batería

Las baterías almacenan energía utilizando dos materiales (un cátodo con carga positiva y un ánodo con carga negativa) separados por otro material no conductor, los electrolitos. Los electrolitos evitan que cátodo y ánodo se toquen, pero dejan pasar algunas moléculas. Cuando los extremos están conectados a un circuito eléctrico, una reacción química dentro de la batería obliga a las moléculas del cátodo a pasar a través de los electrolitos hasta el ánodo. El ánodo reacciona disparando electrones a través del extremo negativo de la batería y así todo lo que esté conectado al circuito recibe energía.

Una pila, que no deja de ser una batería, deja de funcionar cuando ya no hay moléculas que pasar de uno a otro material. Si se trata de una batería recargable, lo que hace es devolver las moléculas al ánodo gracias a alguna ayuda externa y de nuevo está lista para comenzar a trabajar.

Las baterías de iones de litio son ahora mismo el estándar de la industria para las baterías recargables. Las tienes en tu móvil, en tu portátil y, si Musk se sale con la suya, en tu casa. Son de momento la mejor opción porque almacenan energía durante más tiempo, consumiendo menos y siendo más ligeras que otras opciones. Además, se pueden recargar miles de veces sin degradarse.

Las baterías de iones de litio son ahora mismo el estándar de la industria: las tienes en tu móvil, en tu portátil y, si Musk se sale con la suya, en tu casa

Pero este sistema también tiene sus inconvenientes, como por ejemplo que su fabricación es lenta y cara, un coste que se termina trasladando al consumidor final. Además tienden a calentarse, fundirse o arder, a veces porque hay un defecto en su fabricación y otras porque las baterías generan calor siempre que se cargan o descargan. Por eso tratar de colocar varias juntas es un asunto complicado, y por eso no se pueden colocar enormes baterías de ión litio al pie de cada molino de viento.

Las soluciones que propone Elon Musk

La gran apuesta de Tesla ha sido encontrar la forma de solucionar este problema:

1. En vez de utilizar una gran batería de iones de litio, el Model S, uno de sus modelos de coche eléctrico más extendido, lo que hace es acoplar miles de mini baterías del tamaño de un pulgar. El riesgo de calentamiento es bajo porque ninguna de ellas está creando una gran cantidad de energía. Además, y por si acaso, las baterías están unidas por un sistema de refrigeración líquida, y compartimentadas, de forma que si se llegase a provocar un incendio, no se expandiría. La compañía también ha mejorado otras partes de las baterías que mueven y transforman la energía.

Con las fuentes de energía renovables que mencionábamos al principio, el gran problema ya no es la seguridad de la batería, que también, sino que su generación es caprichosa espacial y temporalmente: se generan en unos sitios y momentos concretos. La batería presentada por Tesla tiene el potencial de solucionar también esta cuestión.

2. Si una casa está consumiendo energía a la vez que el sol brilla o sopla el viento, la energía se saltará la batería para ir directamente a ser consumida. Si la batería se llena, el sistema eléctrico de la casa permitirá descargar energía a la red eléctrica. Además, igual que tirará de placas solares o similares para recargarse, también podrá tirar de la red general en los momentos en que consumir de ahí sea más barata.

3. Por último, es crucial el precio, porque la tecnología de las baterías lleva años desarrollándose, pero es la primera vez que se ofrece de forma eficiente y segura por un precio razonable. 3.500 dólares es un un precio que muchos hogares estarían dispuestos a pagar, teniendo en cuenta que los ahorros en electricidad que les supondría este sistema les ayudarían a recuperar la inversión en no mucho tiempo. 

Alternativas y otros puntos a mejorar

Es la mejor solución hasta ahora, pero hay otras tecnologías que pueden llegar en próximos años y desbancar a los iones de litio. La agencia ARPA del departamento de Defensa de Estados Unidos está investigando algunas de ellas, incluidas las basadas en agua, que no solo serían más baratas sino que además tendrían mucho menos impacto sobre el medio ambiente. Unas cuantas son sobre el papel más prometedoras que las del litio, pero sufren en comparación una importante falta de desarrollo.

Algunas alternativas son sobre el papel más prometedoras que las del litio, pero sufren en comparación una importante falta de desarrollo

Pero hay otros campos de investigación en cuyos resultados pueden hallarse mejoras para los sistemas de almacenamiento y transporte de energía, como por ejemplo en materiales semiconductores que minimicen la pérdida de energía que se produce cada vez que la electricidad es transformada de corriente continua a corriente alterna, algo que es necesario para que la energía almacenada en la batería alimente los electrodomésticos de casa.

Todos los aspectos del almacenamiento de la energía serán relevantes si, como concluye Stockton, Musk pretende realmente desengancharnos de los combustibles fósiles.