Híbridos y Eléctricos

JEAN-YVES SÁNCHEZ, INVESTIGADOR DE LA UC3M

Las baterías de calcio podrían tener capacidades más altas que las de litio

Desarrollar baterías de calcio que compitan con las de litio. Eso es lo que investiga Jean-Yves Sánchez en el proyecto internacional ACABA (Advanced CAlcium BAtteries).

Jean-Yves Sánchez, investigador de la UC3M.
Jean-Yves Sánchez, investigador de la UC3M.

Las baterías de ion-litio son actualmente los principales sistemas de almacenamiento electroquímico en dispositivos electrónicos y en el ámbito creciente del transporte. Los recursos de litio son sin embargo limitados y están ubicados en zonas políticamente conflictivas. Además, se espera que su precio aumente al aumentar el número de baterías en el mercado. Por ello la búsqueda de sistemas alternativos es necesaria. A pesar de que hasta la fecha, las baterías de calcio no han sido consideradas, sin embargo la gran disponibilidad del calcio, su capacidad y su potencial redox les hacen un candidato prometedor.

En este sentido, Jean-Yves Sánchez, autor de más de 140 artículos científicos y 43 patentes internacionales, director de 32 tesis doctorales y de tres proyectos europeos y más de una decena de proyectos nacionales y regionales en el ámbito de la energía electroquímica, está investigando en el marco del proyecto internacional ACABA (Advanced CAlcium BAtteries) el desarrollo de baterías de calcio que puedan competir con las de litio.

El proyecto, que se enmarca dentro de CONEX (CONnecting EXcellence to UC3M), un programa de atracción de talento para contratar investigadores experimentados internacionales y financiado por la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M), la Unión Europea (acciones Marie Curie del programa People del Séptimo Programa Marco), el Ministerio de Economía y Competitividad y el Banco Santander, se ajusta a los retos actuales de mejora en la gestión de la energía limpia y de su almacenamiento.

Internacionalmente son numerosos los laboratorios que buscan soluciones alternativas a las baterías de ion-litio. Las baterías de sodio, por ejemplo, son conocidas desde hace cerca de cuarenta años, pero los investigadores están revisando el tema. Además, hay otras opciones interesantes, como las baterías de magnesio o la investigación sobre nuevos electrolitos que está desarrollando Toyota, por ejemplo.

Actualmente ya existen baterías de calcio en el mercado, pero no se recargan. Por eso, el objetivo del proyecto ACABA es precisamente desarrollar una batería de calcio que se pueda recargar sin problemas.

A pesar de que hasta la fecha, las baterías de calcio no han sido consideradas, sin embargo, la gran disponibilidad de calcio, su capacidad y su potencial redox las convierten en un candidato prometedor. Además, se podrían obtener capacidades similares a las baterías de litio o, quizás, más altas.

El potencial redox es el potencial electroquímico de reducción-oxidación. Para que exista una reacción redox, debe haber un elemento que ceda electrones y otro que los acepte. En el caso del calcio el potencial estándar del calcium: Ca => Ca2+ + 2 e- es cerca de – 2,8 V vs ESH.

La aplicación de las baterías de calcio sería similar a como se hace con las de ion-litio, es decir, en la industria del automóvil, en electrónica y móviles inteligentes, en baterías estacionarias de redes eléctricas inteligentes (Smart Grids), en sistemas de alimentación ininterrumpida (UPS, por sus siglas en inglés), etc.

El investigador de la UC3M, Jean-Yves Sánchez, cree que podría obtener una pila de calcio con buenas prestaciones dentro de tres años, y si hablamos de baterías que se recarguen, podría obtener un prototipo dentro de tres o cuatro años.

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