La tecnología de baterías se ha situado en el centro de la transición energética mundial a medida que los gobiernos aceleran sus esfuerzos para reemplazar los combustibles fósiles. Aunque los sistemas de iones de litio siguen dominando tanto en vehículos eléctricos como en almacenamiento de energía, un nuevo contendiente está atrayendo cada vez más atención: las baterías de iones de sodio, derivadas esencialmente de la sal de mesa. El sodio es uno de los elementos más abundantes en la corteza terrestre, y su amplia disponibilidad lo ha convertido desde hace tiempo en un candidato atractivo para una química de baterías que pudiera evitar las presiones de costos y las restricciones de suministro asociadas con el litio, el cual requiere extracción de depósitos limitados de salmuera o minas de roca dura.

A principios de este mes, medios chinos informaron que se había entregado el primer camión minero del mundo impulsado por baterías de iones de sodio a la mina donde operará. Según Car News China, la batería tiene una capacidad de 676 kWh y una densidad de energía de 165 Wh/kg, aún por debajo del rango típico de las celdas comerciales de iones de litio, que comúnmente alcanzan 200–300 Wh/kg, pero suficiente para aplicaciones de uso pesado donde el peso es menos determinante que el costo y la durabilidad. El fabricante, Hina Battery, declaró que el sistema puede recargarse en 20 a 25 minutos. El informe también señaló que la batería está calificada para 8,000 ciclos de carga-recarga, comparable a la vida útil promedio de un camión minero convencional.

Las empresas estadounidenses están avanzando simultáneamente en sus propios programas de iones de sodio, con el objetivo no solo de crear una alternativa viable a la tecnología de iones de litio, sino también de construir cadenas de suministro independientes de China. China domina actualmente la fabricación mundial de baterías y procesa una parte sustancial de los minerales críticos para baterías del mundo, incluidos litio, cobalto y grafito, una concentración que ha provocado respuestas de política tanto en Estados Unidos como en la Unión Europea. En un artículo publicado en The Wall Street Journal, el columnista de tecnología Christopher Mims describió las baterías de iones de sodio como "libres de China" y afirmó que la tecnología "tiene el potencial de ayudar a todos los países de la Tierra a romper su dependencia de China respecto a las baterías y los minerales críticos que las componen".

A pesar del optimismo, la tecnología de iones de sodio sigue siendo relativamente nueva y enfrenta desafíos técnicos importantes. Un informe reciente de PV Magazine destacó la densidad de energía como un inconveniente clave, junto con una vida útil operativa más corta en comparación con sus homólogos de iones de litio. Según el informe, el mayor radio iónico del sodio "ejerce una mayor tensión mecánica sobre los materiales de los electrodos y puede acelerar la degradación".

Estas limitaciones explican por qué Mims, del Wall Street Journal, presentó las baterías de iones de sodio solo como "potencialmente" capaces de reemplazar la tecnología de iones de litio: la promesa es evidente, pero primero deben abordarse las deficiencias. Por ahora, los sistemas de iones de sodio se consideran generalmente más adecuados para almacenamiento estacionario y aplicaciones de uso pesado, donde una menor densidad de energía es un equilibrio aceptable a cambio de menores costos de material y menor riesgo de incendio.

China sigue liderando la implementación comercial de alternativas de iones de sodio, pero también hay avances en otros lugares. El artículo del Wall Street Journal destacó a Peak Energy, una startup estadounidense que apunta al mercado de almacenamiento de baterías a escala de servicios públicos, actualmente dominado por Tesla. La empresa apuesta a que la tecnología de iones de sodio ofrezca baterías potencialmente más económicas, más confiables y menos susceptibles a la combustión, uno de los riesgos más graves asociados con los sistemas de iones de litio debido al potencial de fuga térmica.

Otras empresas en Estados Unidos también están desarrollando sus propias baterías de iones de sodio, lo que refleja una percepción de fuerte demanda de alternativas. Gran parte de esa demanda parece estar vinculada a la rápida proliferación de centros de datos, que requieren un suministro eléctrico continuo y confiable y que cada vez más buscan obtener energía de fuentes bajas en carbono. PV Magazine también informó este mes que los retrasos en la conexión a la red están empujando a los operadores de centros de datos hacia instalaciones de energía solar más almacenamiento in situ como una vía más rápida para asegurar electricidad. El crecimiento de las cargas de trabajo de inteligencia artificial ha surgido como un impulsor significativo de la demanda anticipada de electricidad, intensificando el interés en tecnologías de baterías que puedan escalar sin los cuellos de botella en el suministro de minerales que enfrenta la producción de iones de litio.

La búsqueda de baterías que sean simultáneamente confiables, duraderas, asequibles y seguras ha desafiado al sector tecnológico durante años. Químicas alternativas, incluida la de iones de sodio, están erosionando gradualmente el dominio de los sistemas de iones de litio. Si ese desafío eventualmente desplazará a la tecnología de iones de litio sigue siendo una pregunta abierta, pero el impulso hacia la diversificación de baterías sigue ganando terreno.

Por Irina Slav para Oilprice.com