A partir de marzo, el doctor en química del Instituto Tecnológico de California (Caltech), Emilio Bunel comenzó a trabajar como profesor en la Pontificia Universidad Católica de Chile. El profesional con larga trayectoria en empresas estadounidenses, tuvo un destacado rol como expositor en el reciente seminario de Fastmarkets, el 11th Lithuim Supply & Markets 2019, realizado en Santiago de Chile, donde se refirió al futuro de las baterías en vehículos eléctricos (VE).

ElectroMov conversó con el especialista chileno sobre los avances tecnológicos en las baterías, donde destacó la necesidad imperativa del litio, la posibilidad de generar baterías más seguras y las alternativas que tiene Chile para generar productos relacionados con baterías para la electromovildad.

Minerales del futuro

¿Cuáles serán los minerales más importantes para la próxima década a nivel de ánodo y cátodo en baterías?

Para los materiales del futuro, los minerales que se van a ocupar son los que ya conocemos. El litio es fundamental tanto para ánodo como cátodo y después metales de transición tales como níquel, cobalto y manganeso, son cruciales. También, todavía seguiremos ocupando fierro para hacer las baterías lithium iron fosphate.

Además tienes que pensar que necesitas cobre y aluminio para los electrodos que se utilizan para la fabricación de una batería.

Baterías en estado sólido

¿Cómo se puede aumentar el rango de una batería en un VE y disminuir sus ciclos de cargas?

Lo que necesitas hacer es moverte a baterías de más alta densidad y eso es lo que se está haciendo. Con este tipo de baterías es posible manejar muchos más kilómetros sin tener que hacer una recarga. La tendencia en estos momentos es hacer baterías que contengan un alto contenido de níquel, lo que le da una mayor densidad energética en comparación con todas las que hay en este momento, que son baterías de ion-litio.

Ahora si te mueves a alternativas más avanzadas como baterías de estado sólido, estas podrán permitir distancias tanto o más grandes que un vehículo a combustión interna común y corriente.

¿Cuáles son los materiales “no inflamables” que se pueden introducir en las baterías?

Se refiere a las baterías de estado sólido. Esto significa que tienen un electrolito, pero este es sólido, es decir, no tiene presión de vapor. Por lo tanto, si hay una chispa debido a un accidente, ese material no se va a inflamar. En el caso de una batería común y corriente que usa un electrolito líquido, si ocurre una chispa por una colisión o ruptura de una batería eso inmediatamente se inflama.

Por eso, la batería de estado sólido tiene esas ventajas: por un lado, la más alta densidad energética posible, hasta ahora y por otro lado tienen un gran nivel de seguridad comparado a baterías convencionales.

Valor agregado en Chile

¿Estima que en Chile hay proyección para generar productos con valor agregado como cátodos o celdas?

Empezar a diseñar o producir, no es ningún problema. El inconveniente es encontrar un negocio en el cual uno pueda hacer dinero. Se puede producir, traer la capacidad humana, aprender cómo fabricarla, comprar plantas, etc… pero al final del día, lo que se necesita para completar el ciclo de todo esto, es ser capaz de tener un negocio.

Si fabrico baterías en Chile, ¿a quién se las voy a vender? Si fabrico cátodos, ¿a quién se los vendo?
Esa es una pregunta que todos los chilenos, el gobierno, Corfo y otros tienen que responder. No es sólo tener las materias primas, es tener el mercado. La competencia con China y con Asia es feroz, por lo tanto tenemos que estar preparados para responder ante eso, más que cualquier otra cosa.

Hay que ubicarse un nicho, en el cuál se oferte un producto específico, con un precio conveniente- aunque es difícil de lograr frente a China-, pero en algunos casos podemos tener una fuente chilena de baterías, que es más fácil de obtener. A veces los fabricantes que integran baterías en Chile tienen problemas de suministros, porque las cantidades de baterías que necesitan a veces son pocas, entonces las compañías chinas no se interesan en proporcionar cientos o miles de baterías cuando otras compañías les compran millones de unidades, por lo cual el incentivo de ellos es muy bajo. Por lo tanto Chile podría agarrarse de esas oportunidades para fabricar baterías.

Manganeso, Cobalto, Níquel y Fierro

¿Qué hay del manganeso como insumo, tiene algún inconveniente en ser proveído?

No existe problemas de oferta del manganeso, Sudáfrica produce cantidades grandes de manganeso. La mayor parte de los debates con respecto a metales que van en baterías son con respecto al cobalto. Esto se debe a los precios, por los lugares donde está, por la forma en que se extrae de la tierra, problemas de minería bajo condiciones humanas que no son aceptables en nuestra sociedad, dado lo que sucede en la República Democrática del Congo, por ejemplo.

A propósito del cobalto, algunos expositores en el evento de Fastmarkets sobre suministro y mercados del Litio señalaron que se puede prescindir del cobalto en la tecnología de las baterías. ¿Qué minerales lo pueden reemplazar?

Hay baterías como las que contienen fierro- las lithium iron phosphate-, esas no tienen cobalto. Están fabricando también baterías de manganeso sólo.

Además hay personas que piensan que se pueden fabricar baterías que solamente tengan níquel y manganeso, que van a ser el futuro. Actualmente se apuesta mayormente por baterías con níquel, manganeso y cobalto. Hay de hecho algunas empresas que le hacen propaganda a sistemas que no van a tener cobalto, pero eso todavía es especulativo.

¿Qué hay del litio?

¿Se podría reemplazar al litio en las baterías?

Para fabricar el óxido siempre se necesitará litio adentro. Desde un punto de vista para Chile, no importa qué evolución haya en todas estas baterías, el litio será siempre requerido y si vamos a baterías de estado sólido, este mineral se va a necesitar más todavía. Entonces, en ese sentido no hay ningún problema.

Reciclaje de baterías

¿Qué proyectos de investigación para baterías de vehículos eléctricos existen en la Universidad Católica?

Algunos de mis colegas están trabajando en el área de reciclado de baterías. Tienen proyectos financiados por el gobierno para reciclar baterías y hay tecnologías interesantes, mediante las cuales se pueden reciclar todos los elementos de la batería uno por uno.

Hay otras tecnologías que permiten reactivar un cátodo, una vez que “se envejece”, lo puedo regenerar y ponerlo en la batería nuevamente.