Con el objetivo de conseguir baterías mejores y más duraderas para los coches eléctricos, un grupo de investigadores de la Unión Europea ha presentado un proyecto a partir del cual están desarrollando una nueva tecnología capaz de detectar daños en las baterías y repararlos por sí misma.
Los investigadores, liderados por Johannes Ziegler y Liu Sufu, han estudiado cómo lograr que las baterías de los coches eléctricos duren más y, al mismo tiempo, puedan autorrepararse, teniendo en cuenta que en la actualidad, la mayoría de los vehículos eléctricos dependen principalmente de baterías de iones de litio, que son similares a las que se pueden encontrar en los teléfonos móviles, aunque de mayor tamaño y complejidad.
Otra diferencia es que las baterías de estos coches contienen decenas de kilos de metales valiosos, como litio, cobre y níquel, y deben durar más de una década, al menos igualando la vida útil esperada del vehículo.
Así las cosas, este grupo de investigadores se ha unido para afrontar este reto a partir de una iniciativa financiada por la Unión Europea y denominada Phoenix, cuyo objetivo es desarrollar baterías capaces de autorrepararse y alargar su vida útil, haciéndolas más seguras y reduciendo la necesidad de nuevos metales.
Según ha explicado Johannes Ziegler, científico de materiales del Instituto Fraunhofer para la Investigación de Silicatos ISC, en Alemania, "la idea es aumentar la vida útil de la batería y reducir su huella de carbono, ya que una batería que puede repararse necesita menos recursos en general".
Este proyecto llega justo en un momento en el que la legislación de la Unión Europea exige que todos los coches y furgonetas nuevos vendidos sean de cero emisiones a partir de 2035, con el objetivo de reducir drásticamente los gases de efecto invernadero del sector del transporte; y p para que esto sea posible, los coches eléctricos necesitan mejores baterías, ya que estas se van degradando con el uso continuado, al cargarse y descargarse.
De esta manera, el equipo de investigadores, formado por científicos de Bélgica, Alemania, Italia, España y Suiza ha desarrollado una serie de sensores capaces de detectar cambios en una batería de iones de litio a medida que envejece, y que activan su autorreparación cuando es necesario, con el objetivo de duplicar la vida útil de las pilas y la de los vehículos eléctricos.
En este sentido, Yves Stauffer, ingeniero del Centro Suizo de Electrónica y Microtecnología (CSEM), ha señalado que "hoy en día, lo que se mide es bastante limitado: temperatura, voltaje y corriente. Además de estimar la energía restante, su función es garantizar la seguridad".
Pero los investigadores pretenden ir más allá mediante el uso de sensores avanzados y sistemas de activación que detectarán la expansión de la batería, generarán mapas térmicos y hasta vigilarán la presencia de gases peligrosos, como monóxido de carbono o hidrógeno. Todos estos sensores proporcionanr un sistema de alerta temprana sobre el estado de salud de la batería al BMS de manera que cuando se determine que es necesario repararla, se activará lo que denominan el proceso de curación.
Gracias a esta tecnología se podría comprimir la batería para devolverla a su forma o aplicar calor localizado para activar mecanismos internos de reparación, e incluso se podrían evitar cortocircuitos y fallos.
La idea es que "con tratamiento térmico, ciertos enlaces químicos únicos se regeneren". Además de aumentar la autonomía de los vehículos eléctricos, los investigadores también quieren reducir el tamaño de las baterías. "Estamos intentando desarrollar baterías de nueva generación con mayor densidad energética", ha señalado Liu Sufu, quien ha señalado que esto aún no se ha adoptado de forma generalizada en las baterías comerciales actuales debido, en parte, a que el silicio es menos estable y su volumen puede expandirse hasta un 300 % durante la carga y descarga.
El problema parece estar en que llenar una batería con tantos sensores también incrementa los costes, por lo que los investigadores están estudiando otras tecnologías que también ofrezcan beneficios para su incorporación.
