Baterías: 25 nuevas tecnologías.

La mayor barrera actual para el progreso eficaz en la industria de gadgets, vehículos eléctricos y un sinfín de dispositivos que basan su funcionamiento en el consumo de energía es, posiblemente, la falta de progreso en la tecnología referente a baterías.

En fecha reciente la Universidad de Northwestern dio a conocer la tecnología que puede mejorar la vida de las baterías de los dispositivos hasta en diez veces más su capacidad e inclusive cargar en cuestión de minutos en lugar de horas. Actualmente hay cientos de investigadores, empresarios, universidades y grandes centros de trabajo
enfocados en crear nuevas tecnologías en el ramo de baterías. Aquí te traemos 25 de las empresas y proyectos que están trabajando en ello:

1) Seeo: Su principal logro es el electrolito de Polímero seco que puede ofrecer una vida útil mucho más prolongada que sus iguales de electrolitos líquidos y a la vez no perder su capacidad de carga al estar expuesta a altastemperaturas, esto gracias a no ser inflamable. Mientras que Nissan y General Motors aseguran que las baterías de sus vehículos eléctricos son lo suficientemente buenas para recorrer  100,000 millas, Seeo promete obtener el doble de rendimiento. El uso de este polímero podría incluso terminar en una batería con celdas de hasta 250 Wh/Kg (Medida de la densidad de energía) vs 200 Wh/Kg que se encuentran cómo máximo en las células de las baterías de litio-ion que usan nuestros dispositivos actualmente.

2) Pellion: Esta podría ser la primera empresa en comenzar a comercializar la batería de magnesio. Esta batería promete un desempeño mucho mejor que las baterías actuales de litio-ion y a un precio mucho menor.

3) Liquid Metal Batery: A principios de 2011 Bill Gates (Microsoft) dio financiación para la creación de este proyecto. La tecnología consiste, a grandes rasgos, en una concentración de sales fundidas entre dos capas de metal líquido. La tecnología es creación del profesor Donald Sadoway y espera ofertar una batería estable, de bajo costo y gran variedad de
adaptación para diversos dispositivos.

4) Sakti3: Es un desarrollo de baterías con electrolitos en estado sólidos. Esta respaldado por Kosla Ventures, General Motors e Itochu. Esta tecnología se deriva de la investigación dirigida por Ann Marie Sastry, quien encabeza el programa de energía de la Universidad de Michigan. Se espera que esta batería proporcione el doble de energía que las baterías litio-ion actuales.

5) Planar Energy Devices: Estas baterías de litio-ion pueden ensamblarse en pequeñas láminas de plástico o metal, podrán ser capaces de cargar en cuestión de segundos y a su vez tener una gran capacidad de almacenamiento, y ciclos de vida entre 400 – 500 cargas.

6) Aquion Energy: Esta tecnología se baba en el uso de materiales básicos (sodio y agua, principalmente) que están ampliamente disponibles (e incluso ¡son comestibles!). La intención es crear una betería capaz de adaptarse a variados dispositivos proporcionando grandes prestaciones a un precio relativamente bajo.

7) QuantumScape: La compañía Steath está tratando de crear baterías con características de combustibles fósiles, esta tecnología utiliza un método nuevo que amplía las capacidades de los materiales dando pie a mejor potencia y densidad de energía, la vida útil también mejora, igual que los ciclos de carga con respecto a las baterías litio-ion. Este desarrollo está a cargo de la Universidad de Stanford dirigido por Jagdeep Singh y respaldado por Kleines Perkins Caufield & Bayer y Hosla Ventures.

8) ActaCell: Es una empresa con más de 4 años  trabajando para comercializar baterías de litio-ion a bajo costo y  de una alta potencia. La compañía trabaja en materiales que mejoren el desempeño de los ánodos de la batería (cuando la batería se recarga) y los cátodos (los que extraen la corriente de la batería). El profesor Arumugam Manthiram de la Universidad de Texas es el responsable de esta investigación. Algo muy interesante es que entre las empresas que respaldan esta tecnología se encuentra Google.org.

9) Boston-Power: Es una empresa que se dedica principalmente a la venta de baterías para computadoras portátiles y vehículos eléctricos. Su batería para vehículos se propone ser capaz de proporcionar el 50% de densidad de energía más por volumen en comparación con los competidores, tiene una vida útil de 10 años y puede operar en un amplio rango de temperaturas.

10) Atieva: Empresa fundada en 2007 por el ex vicepresidente de Tesla Motors, Bernard Tse. La compañía se encuentra trabajando en un software para monitorear las células individuales de las baterías, se tiene como objetivo producir paquetes personalizados de células de batería sobre todo para las pequeñas compañías de automóviles.

11) EnerVault: Mientras que la mayoría de las pasadas empresas se enfocan en las baterías de litio para dispositivos “domésticos”, EnerVault hace baterías de flujo, que son grandes tanques de baterías de líquido que se utilizan para proporcionar almacenamiento de energía para la red eléctrica. Esta empresa ha completado su diseño prototipo y cuanta con un proyecto de demostración  el próximo año para ayudar a la compañía consu lanzamiento al mercado en el 2013.

12) Envia: Desarrolla materiales de bajo costo para baterías de litio-ion principalmente para vehículos y algunas otras aplicaciones de almacenamiento de energía. La compañía también está ampliando su enfoque para incluir la tecnología de ánodo. Una batería se compone de un de un ánodo de un lado y un cátodo del otro, con electrolitos en medio. Los iones de litio viajan desde el ánodo hasta el cátodo a través  de los electrolitos, creando una reacción química que permite a los electrones proporcionar energía.

13)   Better Place: Esta empresa no prepara una nueva tecnología en materia de baterías, por el contrarío, se encuentra trabajando en un modelo de negocios para baterías en vehículos eléctricos. La compañía ha lanzado en Israel y Dinamarca la primera red de servicios para vehículos eléctricos. Son estaciones para la carga y mantenimiento de estos vehículos (similar a las estaciones actuales de gas).

14) Coda Automotive: Fabricante de vehículos eléctricos, ha subrayado desde hace tiempo la importancia de los sistemas de gestión (refrigeración, aire y líquido). Se encuentra desarrollando un software para optimizar el rendimiento de estos junto con el de las baterías. Recientemente compro la batería EnergyCS e inicio la gestión electrónica del software que maneja la carga y descarga de la energía de la batería, Coda anunció en el 2010 que su sistema de gestión de batería era incluso más sofisticado que el de Nissan. Junto a sus vehículos eléctricos Coda planea vender sistemas de almacenamiento de energía para usos diversos como son el suministro de reserva y de energía renovable.

15) Amprius: Esta empresa hace baterías de litio-ion con una densidad de hastacuatro veces más de energía (la cantidad de energía que puede ser almacenada en una batería de un tamaño determinado) en comparación con el actual estado de la tecnología más avanzada. La clave, según Amprius, es un ánodo de silicio nanoestructurado y de un material que atrae a los iones de litio cuando se recarga la batería. Ampirus es respaldada por el ex CEO de Google, Eric Schmidt y la Universidad de Stanford.

16) AES: la empresa AES no fabrica baterías, pero ha estado presionando a la industria para el uso de baterías de litio-ion para el almacenamiento en redes eléctricas y recientemente ha incrementado a 32MW el proyecto de beterías de litio-ion en la red del Este de Virginia en conjunto con el operador PJM.

17) Next-Gen Sodium Grid Battery: Baterías de sodio-azufre (NAS) son más o menos la forma más barata de almacenamiento de energía en la red eléctrica y es el sistema que las compañías eléctricas de Japón han usado por años. Pero un proyecto de la Pacific Northwest National Laboratory y de la fabricante de baterías Eagle Picher va a utilizar una subvención de ARPA-E para desarrollar una batería de sodio de próxima generación para la red eléctrica. La batería será un plano de sodio en forma de beta-batería que se supone que es menos costoso y con una densidad de energía del 30% más que las baterías estándar NAS. Con el tiempo se plantea que la batería podría costar 200.00 USD por kWh en comparación con los costos actuales de las baterías de NAS que están en el rango de 500.00 – 600.00 USD por kWh.

18) Contour Energy Systems: Es una empresa que se separó de Caltech y anteriormente era conocida como CFX Battery, se dedica a la venta de desechables y su más grande negocio está en las baterías que se usan en los lentes 3D TV, las cuales duran más que las de sus competidores. La empresa afirma que sus baterías duran más que las de sus competidores, como Energizer, hasta en un 60% y su tecnología utiliza el elemento volátil Flúor que podría ofrecer mayor duración en vida útil.

19) PolyPlus: Esta empresa de 11 años de edad es proveniente de los laboratorios Lawrence Berkeley y cuenta con una subvención por parte de Department of Energy’s high risk early-stage ARPA-E. Ha estado trabajando en las baterías hechas de litio y agua de mar así como baterías de litio y aire. La batería de agua puede alcanzar impresionantes densidades de energía (con respecto a la cantidad de energía que puede ser almacenada en una batería de un tamaño determinado) de 1.300Wh/Kg (para pequeñas cantidades) y, potencialmente, 1.500 Wh/kg en producciones a mayor escala.

20) Incremental Devopment: El año pasado Paul Beach, presidente de la compañía de baterías Quallion hablo sobre avances fascinantes sobre el progreso en las baterías, Quallion se encuentra trabajando en la creación de las “ultra seguras” baterías, mediante un sistema de administración para los grandes voltajes y las altas densidades en estas, creando así baterías con un alto rango de trabajo en altas temperaturas.

21) Quantance: Esta no es una empresa fabricante de baterías. Esta empresa se encuentra trabajando en un chip de radio análogo que ayudará a que la señal que emite un teléfono celular a la estación base consuma mucha menos energía de la batería.

22) Tesla Motors: Fabricante de vehículos principalmente, no fabrica ningún tipo de baterías, pero esta se encuentra innovando en la presentación y formato en las que estas se comercializan (Tanto en laptops como en gadgets)

23) 24M: Esta empresa que representa el estándar de concentración molar se separó de la compañía fabricante de baterías litio-ion A123 Systems a mediados de 2010, esta empresa se encuentra trabajando en un avance poco tradicional sobre la forma de almacenaje de energía en las baterías de litio-ion, estos proponen remplazar  el sistema de almacenamiento sólido por uno semisólido. La compañía también planea trabajar en un sistema para vehículos eléctricos que combina aspectos de las baterías de litio-ion y tecnología de baterías de flujo.

24) Leyden Energy: Es una propuesta de baterías de litio-ion que contienen sales en los electrolitos líquidos, esto con la finalidad de proporcionar mayor tolerancia a las altas temperaturas de trabajo y a la vez mayor vida útil para las baterías. Sus baterías para laptops se espera puedan operar más de 1,000 ciclos durante 3 años de vida útil.

25) A123 Systems: Recientemente esta empresa ha publicado sus nuevas baterías de litio-ion, con lo cual ha ganado varios grandes respaldos en el ramo de vehículos eléctricos y redes de energía incluyendo Fisker, GM (Chevrolet) y China´s top Wind Maker. Esta empresa propone una nueva tecnología para la gestión de energía en estas, no tan nuevas, batería de litio-ion.

Estos grandes avances venideros en los próximos años seguro proporcionaran una mejor experiencia para el usuario final en la interacción con múltiples dispositivos que basan su funcionamiento en energía eléctrica (que para nada son pocos) aumentando su tiempo de autonomía, capacidad, tiempo de carga e inclusive el desempeño del hardware. Como podemos observar los avances no son sólo en materia de baterías para dispositivos “simples”, la creación de nuevas tecnologías en las baterías de los vehículos eléctricos será tema crucial para el auge de este nuevo concepto de transporte, al igual que se propone innovar en la forma en la que llega la energía eléctrica a nuestros hogares, lo cual repercutirá en nuestros estilos de vida.