Si te has preguntado si ¿son peligrosas las baterías de litio? Te comentamos todo acerca de sus usos y cuidados necesarios. Ya que a pesar de que este tipo de batería ha sido una revolución para el ser humano, se requiere mucha agua para su producción.
La popularidad de las baterías de litio se debe a la gran cantidad de ventajas que ofrece frente a otra clase baterías. Puesto que cargan con más rapidez, tienen una mayor potencia y durabilidad. Pero es necesario conocer otras alternativas.
¿Qué son las baterías de litio?
Antes que todo, es necesario comprender qué son las baterías de litio. Y aquí el protagonista es el litio, un metal que también es el elemento sólido más ligero. El litio en su estado más puro es muy inestable, pero cuando está en forma de ion (cargado de manera positiva, ya que pierde un electrón) es bastante común. Así, es esta partícula cargada positivamente la base de las baterías de litio. Dispositivos densos en energía que pueden ser recargados muchas veces.
En referencia a qué son las baterías de litio, estas han sido una revolución para el almacenamiento de energía eléctrica. Así como para usarlas en el momento que se requieren y algo como esto es posible gracias a la capacidad que tienen los iones. De moverse entre los electrodos de dicha batería sin sufrir modificaciones por las reacciones químicas. Puesto que tienen la capacidad de intercalarse y alojarse en los materiales de los electrodos.
Por lo tanto, las baterías de litio son un dispositivo que tiene la capacidad de almacenar y liberar energía eléctrica a través del flujo de electrones entre dos electrodos. Dicho flujo de electrones va desde el electrón negativo llamado ánodo, hasta el positivo llamado cátodo. Y se restablece al momento de recargar estas pilas, permitiendo que este ciclo comience nuevamente.
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¿Las baterías de litio son peligrosas?
Los expertos aseguran que las baterías de litio se pueden incendiar cuando ocurre una sobrecarga o reciben exposición directa a una fuente de calor. Se ha calculado que una de cada 10 millones de baterías de litio puede presentar fallas. Sin embargo, esto no es garantía para que ocasionen un desastre. Como el que ocurrió en el barrio de Recoleta, donde murieron cinco personas después de haberse incendiado un apartamento.
Con respecto a qué son las baterías de litio, están conformadas por un par de electrodos: un ánodo y un cátodo. Componentes como estos se encuentran unidos por un electrolito, que es la sustancia que encarga de cerrar el circuito. Logrando que la batería pueda liberar la electricidad de a poco, de esta manera, los tres componentes forman una celda. Y las baterías se encuentran conformadas por varias celdas.
Que la carga falle es complicado, ya que esos packs de baterías vienen preparados. Incluso poseen una plaqueta que se encarga de regular la distribución de la carga y fomenta un buen funcionamiento. Para que todas las celdas se carguen y descarguen de manera pareja.
Saber qué evitar en las baterías de litio es importante, por lo que es necesario no exponerlas a más de 50 grados centígrados. Así como evitar exponerlas a una carga que sobrepase la que indica el fabricante.
¿Cuáles son los objetos que contienen baterías de litio?
Al hablar de los objetos que contienen baterías de litio, es necesario saber que estas tienen una extensa variedad de aplicaciones. Que se deben a su capacidad para ser una fuente de energía portátil y eficiente. Entre las aplicaciones más habituales de las baterías de litio se encuentran:
- Vehículos eléctricos
- Dispositivos electrónicos portátiles
- Almacenamiento de energía
- Equipos médicos portátiles
- Electrónica de consumo
- Drones y vehículos aéreos no tripulados
- Dispositivos de respaldo y emergencia.
- Herramientas eléctricas
Son solo algunas de las diversas aplicaciones de las baterías de litio. Aunque su eficiencia y versatilidad energética las han convertido en un componente esencial, en una extensa variedad de dispositivos e industrias.
¿Cuáles son las ventajas y desventajas de las baterías de litio?
Como ocurre con cualquier otra clase de batería, las que contienen iones de litio poseen ciertas ventajas y desventajas.
Ventajas
Las ventajas del uso de las baterías de litio son las siguientes:
- Elevada densidad de energía
- Larga vida útil
- Carga rápida
- Baja tasa de autodescarga
- Son usadas para muchas aplicaciones y dispositivos.
Desventajas
Las desventajas que pueden tener las baterías de litio son:
- Coste inicial elevado
- A pesar de que tienen una vida útil más larga, estas baterías se llegan a degradar y requieren ser reemplazadas.
- Cuando se exponen a altas temperaturas o demasiado bajas, pueden sufrir daños.
- Si se cargan de forma incorrecta se pueden sobrecalentar y dañarse con el tiempo.
- Es posible que generen un impacto ambiental significativo, debido a la extracción del litio.
¿Cuáles son las alternativas para las baterías de litio?
El reciclaje de las baterías de litio consume más recursos y energía que fabricar una nueva, es por eso que solo se recicla una pequeña cantidad. Extraer el litio a través de piscinas de evaporación genera una elevada huella hídrica. La escasez provocada por la minería también representa una amenaza para las comunidades indígenas. Por lo tanto, es bueno conocer sobre las alternativas que existen para las baterías de litio:
Baterías de estado sólido
A diferencia de otras, estas baterías a menudo usan electrolitos sólidos, en lugar de electrolitos líquidos o acuosos que son comunes. Los tipos más populares de electrolitos sólidos incluyen los polímeros sólidos (polímeros en gel o sales poliméricas) y sólidos inorgánicos (óxidos y sulfatos). Usar electrolitos sólidos disminuye el riesgo de que se formen dendritas. Que son esas estructuras con apariencia de árbol en las baterías y que generan fallas en las mismas.
Las baterías de estado sólido también poseen un menor riesgo de inflamabilidad, un ciclo de carga más rápido y una mayor densidad de energía. Pese a esto, pueden ser más complicadas de escalar rápido comparado con las baterías de sodio.
Para generar avances en la tecnología de las baterías sólidas, es fundamental encontrar electrolitos de estado sólido que sean duraderos. Hay investigadores que aseguran que todavía no se ha encontrado un electrolito sólido ideal. Sin embargo, Solid Power, ha diseñado una batería que se basa en electrolitos de sulfuro. Afirmando que posee una densidad de entre un 50 y un 100% mayor, comparado con las baterías de litio modernas.
Actualmente, las baterías de estado sólido se encuentran disponibles comercialmente en formato de película delgada. Convirtiéndolas en una alternativa para los dispositivos electrónicos portátiles, por ejemplo. También pueden usarse en dispositivos médicos. Pero en la actualidad no son una opción para el almacenamiento de energía a gran escala.
Baterías de iones de sodio
En estas, el sodio reemplaza al litio de forma directa. De la misma forma que ocurre con las baterías de litio, las de sodio poseen cuatro componentes. El ánodo, el cátodo, un separador y el electrolito. Teniendo presente que el estado del electrolito varía de acuerdo al fabricante.
La proporción de sodio a litio que existe en la corteza terrestre es de unas 23.600 partes por millón a 20 ppm. Esta abundancia natural del sodio fomenta un coste de extracción mucho más bajo. Otro aspecto de la batería de sodio, es que se puede usar otros materiales con menor coste, por ejemplo, reemplazando las láminas de cobre por láminas de aluminio.
Con respecto a la fabricación, la transición es más sencilla. Ya que las mismas fábricas que se encargan de la producción de baterías de iones de litio, pueden fabricar baterías de sodio sin ningún problema. Quiere decir que esta producción puede ser ampliada con rapidez. Y no de sus beneficios es la seguridad que se obtiene al transportarlas, puesto que los riesgos inflamables son más bajos.
No obstante, un inconveniente sería la baja densidad de carga, y para los vehículos, esto afectaría su autonomía. Mientras que las de litio poseen una densidad de energía de hasta 220 Wh/kg. Otro obstáculo es que las baterías de sodio realizan solo un corto número de ciclos de carga en su vida útil. Hoy en día cuentan con un ciclo de carga de 5.000 veces.
Baterías de litio-azufre
Tienen una composición parecida a las baterías de iones de litio, puesto que también usan un poco de este componente. El litio se encuentra en el ánodo de la batería y el azufre se usa para el cátodo. El azufre es mucho más abundante en la corteza terrestre que otros materiales usados en las baterías, como el manganeso y el níquel. Y su proceso de extracción necesita menos recursos.
Aunque este tipo de batería todavía contiene litio, la abundancia de azufre las convierte en una alternativa más sostenible, comparadas con las baterías de iones de litio. Además, su similitud con estas, hace que sean más sencillas de fabricar.
Fuente: BBC, La voz.