La importancia del litio en la batería
El investigador del Centro de Energía de la Universidad de Chile, Marcos Orchard conversó con ElectroMov. El experto plantea que es riesgoso poner tanto énfasis en el litio dentro de las discusiones de electromovilidad, puesto que hay otros componentes relevantes.
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El litio es un mineral que genera preguntas para el futuro del desarrollo de la electromovilidad. Su relevancia en el desarrollo de las baterías implicará un fuerte incremento en su demanda para la próxima década.
El investigador del Centro de Energía y profesor asociado de la Universidad de Chile, Marcos Orchard comenta a ElectroMov los elementos clave a considerar en el uso del litio en las baterías y el rol que Chile puede tener en este ámbito.
De acuerdo con el experto, la discusión no debería enfocarse tanto en este elemento químico en particular. “El litio es cómo la sal de la ensalada, hay que pensarlo de esa manera”, afirma el investigador.
Criticidad del litio
Si bien, existen otros minerales asociados a las baterías de vehículos eléctricos, el litio es crítico. ¿Por qué es tan relevante en la tecnología de baterías?
Básicamente se refiere a la densidad que tiene. Posee una densidad muy baja, incluso menor que el agua, es un material muy liviano, pero con densidad energética alta. Entonces permite la fabricación de celdas y módulos de pequeño tamaño, de poco peso y que almacenan cantidades razonables de energía como para permitir la introducción de estos acumuladores energéticos en electromovilidad.
Si piensas en soluciones estacionarias, no tienes porque recurrir a baterías basadas en química de litio. La vieja batería de plomo ácido es tan eficiente como siempre lo ha sido. Pero cuando ya se pretende trasportar esa energía, o sea en un vehículo, en un bicicleta o en un vehículo a aire no tripulado, entonces se hace crítico tener combinaciones químicas que permitan almacenar esa energía en poco espacio y con poco peso para que el payload no sea la batería propiamente tal, sino que puedas utilizar el vehículo para otros fines.
La investigación que se ha realizado desde el punto de vista de los materiales, apunta a tratar de mejorar las condiciones y combinaciones de los materiales, en el ánodo en el cátodo y en el electrolito, de manera que esa densidad energética aumente aún más, pero reduciendo el tamaño. Por ejemplo el litio-aire, no es ciencia ficción y probablemente se logrará bajar drásticamente el precio de las baterías, se pronostica que en los próximos años se romperá la barrera de los US$200 por kW hora.
Valor estratégico
“Desde el punto de vista estratégico, mi opinión personal es que hay que tener cuidado en focalizarse tanto como el litio como el elemento clave. En la batería hay muchos otros elementos dando vuelta: cobalto, cobre, etc… y hay una electrónica de por medio. Entonces centrar la discusión de la electromovilidad en el litio, creo que no es lo adecuado”, comenta el académico.
Añade que Chile tiene reservas de litio, que es fácil y relativamente barato extraerlo y eso nos posiciona desde el punto de vista de la minería extractiva en una situación bastante ventajosa, pero del punto de vista de la tecnología asociada a acumuladores energéticos reversibles, perfectamente puede aparecer en unos años más otro tipo de química u otra forma de almacenar energía que puede ser eficiente para el transporte.
“Ahí está el desafío -añade-, que participemos de otras etapas de la cadena del valor. Con generación de tecnologías para el monitoreo de los vehículos o de los acumuladores energéticos, se podría participar de otros mercados”.
Porcentaje de litio
¿Qué porcentaje de litio hay en las baterías de VE?
Solo un 29% del valor de un pack de baterías está asociado a los componentes -considerando garantías y otros aspectos- ahí posteriormente hablamos de un 10%, que está asociado al cátodo; en el electrolito en que hay litio un 3% del costo está asociado. Creo que el asunto no va por ahí, hay otros componentes presentes en una manera importante.
Por eso que insisto, desde el punto de vista del costo asociado al material con el que se hacen las baterías es una fracción bastante minoritaria. Hay una frase que tomaré prestada de mi colega Jaime Alé: “El litio es cómo la sal de la ensalada”. Hay que pensarlo de esa manera, no es más que eso. Es importante, la ensalada te queda rica y si no está presente, no te gusta, quizás no funciona, pero es sólo sal.
¿Por qué son relevantes otros minerales, como el cobalto?
Y el cobre también. En el fondo el pack de las baterías involucra mucho más que la celda. O sea se necesita una electrónica que está de alguna manera compensando las diferencias de manufactura que existen entre las celdas, asegurándose que estén ecualizadas. Eso requiere cables y electrónica. En ese sentido hay que tener cuidado porque esa electrónica permanece, incluso si tu cambias la química de la celda.
Seguridad en las baterías
¿Qué componentes son importantes en una batería para su seguridad?
El control de temperatura es crítico y ahí está el dilema. Si vas controlando la temperatura proteges la batería en el largo plazo de peligros de incendio, pero disminuyes la autonomía, porque la energía para controlar la temperatura viene de la misma batería.