La pintura en aerosol convierte las baldosas cerámicas en una batería. Foto cortesía de la Universidad de Rice.
Hasta hace una semana, mi relación con las baterías había sido puramente prosaica. Claro, cargué baterías de teléfonos celulares y computadoras portátiles todas las noches, pero sin más deliberación que cepillarme los dientes o pasar por alto el monólogo de Jay Leno.
Luego vino el Derecho de 2012, y yo, como millones de otros estadounidenses, perdí el poder durante días que parecieron semanas. Y yo, como tantos otros, sucumbí a la histeria del jugo, una obsesión con reclamos de estacas en lugares públicos (Starbucks, bibliotecas, patios de comida de centros comerciales) para que pudiéramos revivir nuestros dispositivos.
Hoy tengo poder otra vez. También tengo una apreciación mucho más profunda por todas las cosas electroquímicas. Porque en el mundo en que vivimos ahora, la duración de la batería es muy importante, ya sea para mantenernos conectados en el día a día o la clave del futuro de los vehículos eléctricos y las energías renovables.
Al final resultó que, la semana pasada fue un momento trascendental para las baterías. El día antes de la tormenta que paralizó a Washington, se publicó un estudio en Nature Scientific Reports que revela que se había creado una batería de trabajo simplemente pintando con spray una superficie. Así es, el poder de la pintura.
¿Difícil de creer? Así es como lo hizo un equipo de científicos de la Universidad de Rice en Texas. Convirtieron en líquidos los cinco componentes de una batería de iones de litio, un colector de corriente positiva, un colector de corriente negativa, un cátodo, un ánodo y un separador, y luego rociaron cada uno, en capas extremadamente delgadas, sobre una variedad de superficies. Pintaron azulejos de baño. Pintaron vidrio y acero inoxidable. Pintaron película flexible. Pintaron una jarra de cerveza de cerámica. Todos pudieron llevar una carga.
Incluso conectaron los azulejos del baño a una celda solar. Pudieron mantener una pantalla LED —deletreaba ARROZ— que brillaba durante seis horas.
Todavía estamos muy lejos de que puedas cargar tu teléfono inteligente con una jarra de cerveza, pero esto podría cambiar el juego en términos de abrir todo tipo de nuevas formas de almacenar energía. Y eso podría ser una bendición para la energía solar como fuente de energía dentro de nuestros hogares.
Como dijo Neelam Singh, uno de los investigadores de Rice, "podría convertir su hogar en una batería".
¿Un regreso de Edison?
También la semana pasada, los investigadores de Stanford anunciaron que le habían dado nueva vida a la batería de níquel-hierro que Thomas Edison alguna vez esperó que alimentara autos. Hace aproximadamente 100 años, Edison era un gran creyente en los autos eléctricos. Pero las baterías en ese entonces no estaban a la altura del trabajo, por lo que perdió con su amigo Henry Ford y su motor de gasolina.
El problema con esas baterías de níquel-hierro era que eran muy lentas de cargar y descargar. Pero el grupo de Stanford, utilizando la nanotecnología en lugar de simplemente mezclar níquel y hierro, ha podido hacer que la batería funcione 1.000 veces más rápido que la versión anterior. Solo tomó dos minutos cargar una pequeña batería prototipo.
Las baterías de níquel-hierro no son lo suficientemente fuertes como para alimentar los autos eléctricos de hoy en día, pero si se combinan con el modelo de iones de litio que ahora se usa, podrían reducir drásticamente el tiempo requerido para cargar un vehículo eléctrico, que ahora lleva horas. Esta configuración también podría permitir que un vehículo capture la energía creada al aplicar los frenos. Y la velocidad de descarga rápida facilitaría la aceleración de un automóvil.
Al mismo tiempo, IBM se encuentra entre varias compañías que enfrentan la temida ansiedad por el rango: el temor de que su automóvil eléctrico se quede sin energía en el medio de la nada. El rango típico ahora es de 100 millas por carga. Pero IBM apunta a elevar eso a 500 millas refinando lo que se conoce como una batería de litio de aire.
En lugar de tener oxígeno incorporado en la batería, los modelos de litio aire generarían energía al tomar oxígeno del aire exterior. Eso los haría significativamente más pequeños y livianos que las baterías de iones de litio que ahora se usan.
IBM ha podido hacer que el concepto funcione en un laboratorio. Pero, es hora de un control de la realidad. Es probable que pasen al menos otros 10 años antes de que pueda funcionar en un automóvil.
Quién sabe, para entonces es posible que pueda cargar su automóvil con su buzón pintado con spray, que, sin duda, necesitará una nueva razón de ser.
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Aquí hay noticias más recientes sobre las baterías:
- Cortar el cable: es solo cuestión de tiempo antes de que los propietarios de vehículos eléctricos no necesiten enchufar sus automóviles para cargarlos. En cambio, podrán hacerlo de forma inalámbrica al estacionarse sobre esteras que hacen el trabajo.
- Ponga eso en el banco: un banco gigante de baterías instalado cerca de las vías ha comenzado a ahorrarle mucho dinero al sistema de metro de Filadelfia. Captura la energía creada cuando los trenes disminuyen la velocidad en una estación y la vuelve a poner en línea para ayudarlos a acelerar.
- Llevo el cuerpo eléctrico: dos ingenieros de la Universidad de Carolina del Sur pudieron convertir una camiseta comprada en una tienda en una tela que podría almacenar una carga eléctrica.
- El lento viaje hacia la libertad: los reclusos en una prisión en Brasil pueden reducir sus penas por día por cada 16 horas que usan una bicicleta estacionaria que carga baterías. Su poder de pedaleo ilumina las farolas de un pueblo cercano.
- Dando un nuevo significado al término "nariz de botón": Y ahora la desventaja del auge de la batería: según un estudio publicado en la revista Pediatrics, el número de niños que van a las salas de emergencias después de tragar esas pequeñas baterías de botón o pegarlas en su narices u orejas: se ha duplicado en los últimos 20 años.
Bono de video Aquí hay una pequeña explosión del pasado, cuando los comerciales de televisión asumieron el desafío de tratar de hacer que las baterías fueran divertidas.
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