El sodio es un material que se obtiene de los océanos o de la corteza terrestre y por lo tanto es barato, abundante y sostenible, lo que lo convierte en un gran candidato para el almacenamiento de energía a gran escala. Es el sexto elemento más abundante en la tierra: es ilimitado y sostenible ya que se cosecha, no se extrae. Sin embargo, las baterías de sodio no tienen tanta energía como las baterías de litio y también dan problemas de degradación a la hora de cargarse y descargarse. ¿Es el sodio realmente un candidato a reemplazar al litio como componente principal de las baterías?
Hace dos décadas, la posibilidad de desplazarse a bordo de un vehículo eléctrico estaba reservada únicamente a las películas de ciencia ficción. Sin embargo, en 2021, la situación es completamente diferente. Y una de las grandes responsables de ello son las baterías de iones de litio que son las que se emplean hoy en día de manera predominante como acumuladores de energía en los vehículos eléctricos. Sin embargo, ya se busca una tecnología que la sustituya, y el sodio tiene algunas papeletas ganadoras para lograrlo.
Las baterías de iones de litio se utilizan hoy en día en la práctica totalidad de las aplicaciones móviles, como teléfonos, ordenadores portátiles o vehículos eléctricos. Su ventaja está en la densidad de energía que ofrecen, que se traduce en más autonomía, por encima de la longevidad o la estabilidad de sus componentes. Su mayor inconveniente es que los materiales de los que se componen, como el cobalto y el litio, son escasos y caros. A medida que aumenta la demanda de vehículos eléctricos y de las instalaciones estacionarias de almacenamiento de electricidad, estos materiales se harán más difíciles de obtener y posiblemente elevarán su precio. Esto provoca que su coste de producción sea elevado lo que se une a otro inconveniente esencial: son inestables a altas temperaturas.
El sodio es uno de los materiales más abundantes en la naturaleza.
Mientras que los fabricantes de baterías y los de automóviles están buscando materiales con los que lograr baterías más eficientes, que ofrezcan mayor densidad energética y por lo tanto mayor autonomía, el sodio está tomando cierto protagonismo. En la tabla periódica, litio y sodio son vecinos, lo que significa que ofrecen propiedades similares y ambos pueden usarse para la fabricación de celdas de baterías.
Pero además, las baterías de iones de sodio ofrecen algunas ventajas cruciales para fabricantes y propietarios de vehículos eléctricos: la sostenibilidad de la obtención de las materias primas, la asequibilidad y la mayor seguridad. A cambio, ofrecen un inconveniente a tener en cuenta: su menor densidad de energía, aunque es probable que esta característica mejore en los próximos años.
Esta es la razón por la que las investigaciones están explorando la posibilidad de utilizar baterías de iones de sodio en los vehículos eléctricos, en lugar de las tradicionales baterías de iones de litio. Estas son las cuatro razones clave por las que pueden convertirse en una alternativa muy adecuada.
Disponibilidad. Mientras el litio es escaso en todo el mundo y se concentra en algunas regiones específicas, el sodio es un elemento común disponible en cantidades abundantes por todo el planeta. Generalmente se extrae de la carbonato de sodio y se puede encontrar en cualquier lugar, incluso en el agua del mar. Es el séptimo material más abundante en el mundo y, en comparación con el litio, su disponibilidad es 1.200 veces mayor.
Accesibilidad. Su abundancia hace que sea un material mucho más económico que el litio y además cuesta menos de extraer y purificar. Mientras que las baterías de iones de litio requieren cobalto, cuya reserva es limitada y distribuida de manera desigual en todo el mundo, las celdas de batería de iones de sodio se pueden fabricar con abundantes metales como hierro y manganeso. El cobalto es muy caro de obtener y es la parte más cara de las baterías de los vehículos eléctricos. Por otro lado, las baterías de iones de sodio se pueden construir utilizando las mismas líneas de producción que las de litio, por lo que el cambio no supondría una inversión importante, ya que no requerirá un rediseño de las instalaciones.
Las baterías de sodio son una de las tecnologías que pueden suceder a las de litio.
Seguridad. Las baterías de iones de sodio ofrecen un mejor rendimiento y pueden funcionar en un rango de temperatura más amplio, siendo mucho más eficiente que las de litio en ambientes fríos. Otra ventaja es que no son inflamables lo que evita que se provoque la fuga térmica que puede acabar en el incendio de la batería. Esto también permite que los fabricantes puedan transportar las baterías de sodio desde el lugar de producción hasta el de ensamblaje sin riesgo, con los terminales de la batería conectados y el voltaje en cero.
Ligereza. Las baterías de iones de sodio son más livianas que las de litio. Esto significa que los vehículos eléctricos que las implementen serán también más ligeros, lo que les permitirá un consumo eléctrico menor, lo que repercute directamente sobre la autonomía final.
