Baterías por todas partes – El blog de atención médica

Por KIM BELLARD

Pregunta rápida: ¿cuántas baterías tienes? Lo más probable es que la respuesta sea mucho más grande de lo que piensas. Están en sus dispositivos (por ejemplo, teléfonos inteligentes, tabletas, computadoras portátiles, audífonos), en su casa (por ejemplo, relojes, detectores de humo), en su automóvil (incluso si no tiene un vehículo eléctrico) y pueden incluso estar en ti. Normalmente sólo pensamos en ellos cuando necesitan recargarse o cuando se incendian. Pueden ser una pesadilla medioambiental si no se reciclan, y reciclar baterías de iones de litio sigue siendo problemático.

Por eso me intrigó leer sobre algunos esfuerzos para repensar qué es una batería.

Comenzamos con un trabajo realizado por la empresa de tecnología sueca Sinonus, una filial de la Universidad Tecnológica de Chalmers y el Real Instituto de Tecnología KTH. La empresa tiene que ver con la fibra de carbono; más específicamente, la integración de la resistencia estructural y el almacenamiento de energía.

Su objetivo es hacer que las cosas sean polivalentes: «Basta con pensar en el teléfono inteligente. Hoy en día parece descabellado usar un teléfono, una cámara y un reproductor de mp3 para un solo propósito cuando puedes tenerlos todos en uno. De la misma manera, podemos transformar materiales de un solo uso, como materiales estructurales y baterías, a través de nuestra solución compuesta de fibra de carbono multipropósito”.

O como TechRadaPor decirlo así, «cómo la computadora portátil puede convertirse en la batería».

Sinonus dice que su compuesto a base de fibra de carbono «puede proporcionar resistencia estructural y almacenar energía, todo en uno. Al hacerlo, podemos utilizar la masa que «ya está ahí» para almacenar energía, y creamos una oportunidad para reducir el peso, el volumen y mejorar el rendimiento general del sistema.»

Nuevo Atlas elogios:

Imagínese un coche eléctrico que no esté cargado de una enorme batería llena de kilovatios-hora. No necesita tanta potencia para impulsarlo hacia adelante y puedes confiar en un motor más pequeño, lo que ahorra más peso. O imagine un eVTOL que pueda despegar sin levantar un ancla de iones de litio que necesita regresar al suelo en una hora para recargarse. O un molino de viento con aspas que funcionan como sus propias baterías, almacenando energía en periodos de baja demanda para distribuirla en las horas pico.

El director general Markus Zetterström explica: «El almacenamiento de energía eléctrica en fibra de carbono puede no ser tan eficiente como las baterías tradicionales, pero como nuestra solución de fibra de carbono también tiene una capacidad estructural para soportar la carga, se pueden lograr grandes ganancias a nivel del sistema». Sin embargo, esa eficiencia reducida podría ser motivo de preocupación, como escribió Jeff Butts en él. Hardware de Tom: «Después de todo, si su computadora portátil es más pequeña y liviana y al mismo tiempo ofrece la misma duración de batería, poco importa que el material de almacenamiento de energía no sea tan eficiente como una batería LiON».

Ya ha sustituido a las pilas AAA en pruebas de laboratorio de baja potencia, pero aún le queda un camino considerable por recorrer para obtener más energía y hacer que los materiales sean rentables. Aún así, cita un estudio de la Cámara que sugirió que este enfoque podría aumentar el alcance de los vehículos eléctricos en un 70%, al tiempo que elimina los químicos volátiles que crean problemas en los vertederos y el potencial de incendios.

De acuerdo a Recargar NoticiasSinonus también está buscando utilizar fibra de carbono en las palas de las turbinas eólicas, para que también puedan actuar como dispositivos de almacenamiento. También está considerando utilizar su compuesto en la «tela interna» del edificio.

Hablando de eso, si te gusta la idea de que el chasis de tu computadora portátil actúe como su propia batería, esto te encantará: ¿qué tal si tu casa sea su propia batería?

El trabajo realizado en el MIT, dirigido por el Dr. Damian Stefaniuk, creó una forma de almacenar energía en forma de hormigón hecho de cemento, agua y algo llamado negro de humo. Técnicamente forma un supercondensador, no una batería, pero puede almacenar energía. Tom Ough, de la BBC, escribe que los supercondensadores son muy eficientes a la hora de almacenar energía, cargándose más rápido que las baterías de iones de litio, pero también liberando su energía más rápidamente, algo en lo que el equipo está trabajando.

La primera vez que el equipo colocó un LED en un trozo de concreto, se iluminó. «Al principio no lo creía», dijo el Dr. Stefaniuk. “Pensé que no había desconectado la fuente de alimentación externa, por eso el LED estaba encendido. Fue un día maravilloso.»

El Dr. Stefaniuk y su equipo describen carreteras que recogen y almacenan energía solar, cargando los vehículos eléctricos mientras circulan por ellas. O – y a la gente de Sinonus debe gustarle esto – como parte de la estructura de un edificio: «tener paredes, cimientos o columnas, que estén activas no sólo para sostener una estructura, sino también en aquello en lo que se almacena la energía». en ellos.»

Como dijo el Dr. Stefaniuk bbc: «Un ejemplo sencillo sería una casa aislada que funciona con paneles solares: utiliza la energía solar directamente durante el día y la energía almacenada, por ejemplo, en los cimientos durante la noche.»

El equipo todavía tiene un largo camino por recorrer en términos de cuánta resistencia puede producir el material y, vaya, agregar negro de humo debilita el concreto, por lo que todavía queda trabajo por hacer para refinar la mezcla ideal. También cabe señalar que la producción de cemento no está exenta de impacto ambiental.

Pero, como dijo Michael Short, director del Centro de Ingeniería Sostenible de la Universidad de Teesside, bbc: «Dado que los materiales también son comunes y la fabricación relativamente simple, esto es una gran indicación de que este enfoque debe investigarse más a fondo y podría ser una parte muy útil de la transición hacia un futuro más limpio y sostenible.»

Y si esos dos ejemplos aún no están listos, la próxima ola de baterías puede ser de iones de sodio, en lugar de iones de litio, con la ventaja de que el sodio es mucho más común que el litio. China ya cuenta con un sistema de almacenamiento de baterías a gran escala y, en Estados Unidos, Natron Energy acaba de lanzar sus operaciones a escala comercial. Colin Wessells, fundador y codirector ejecutivo de Natron Energy, dijo: “La electrificación de nuestra economía depende del desarrollo y la producción de soluciones de almacenamiento de energía nuevas e innovadoras. En Natron estamos orgullosos de ofrecer una batería de este tipo sin el uso de minerales conflictivos o materiales con impactos ambientales cuestionables».

———-

Me gusta reducir nuestra dependencia de materiales raros como el litio, reemplazándolo con materiales más comunes como el carbono o el sodio. Pero me gusta especialmente hacer que nuestra tecnología energética forme parte de nuestras estructuras diarias, tanto como el Internet de las cosas (IoT) ha prometido durante mucho tiempo sobre nuestras computadoras. Como se esfuerza por Sinonus, crea soluciones de un propósito multipropósito.

Como han dicho varias personas de diversas maneras, la mejor tecnología debería ser invisible.

Kim es un ex ejecutivo de marketing electrónico en un buque insignia de Blues, editor del difunto y lamentado Tincture.io y ahora colaborador habitual de THCB.