Coches eléctricos aerobios

A diferencia de las baterías convencionales de iones de litio, las de metal-aire aprovechan el oxígeno del aire del entorno, y no el almacenado en sustancias químicas alojadas en la propia batería. De este modo se reducen el peso y la masa y se incrementa la densidad de energía, es decir, la cantidad de energía suministrada en relación al tamaño de la batería. Pese a las ventajas que se les atribuyen, ha habido obstáculos para construir versiones recargables de las baterías de metal-aire. Por ello solo están disponibles actualmente como unidades primarias.

El proyecto financiado con fondos europeos «New concept of metal-air battery for automotive application based on advanced nanomaterials» (NECOBAUT) trabaja en el desarrollo de una batería de hierro-aire que cuenta con materiales de electrodo de carbono nanoestructurado de bajo coste y un electrolito de hidróxido de potasio. El sector comercial fundamental es el de los vehículos completamente eléctricos.

Para el ánodo, se investigaron varios materiales nanoestructurados de carburo de hierro apoyados sobre un carbono de gran superficie de cuya preparación se ocupó uno de los socios. Se incluyeron aditivos para reducir al mínimo la evolución del hidrógeno y aumentar la eficiencia de carga.

En el extremo del aire (el cátodo), se probaron varios catalizadores, entre ellos innovadores materiales de perovskita desarrollados en el propio proyecto. Estos se evaluaron tanto sobre soportes de carbono comerciales como sobre carbono del proyecto. El catalizador más prometedor fue el de perovskita apoyado sobre el carbono del proyecto.

Se han fabricado electrodos de hierro y aire y se han montado en una novedosa célula de metal-aire donde el electrolito se hace circular para disipar el calor y extraer los gases. Se incluye un separador que previene los cortocircuitos internos y favorece la seguridad.

Los ensayos preliminares apuntan a su capacidad de cumplir las metas de densidad de energía, y en consecuencia el equipo realiza ya estudios destinados a cargar la célula a densidades de corriente superiores. Se dispone de un modelo de la célula que facilita la optimización de los diseños.

En el periodo siguiente se optimizarán todos los materiales y componentes en distintas condiciones de funcionamiento, lo cual facilitará el diseño del prototipo definitivo. Se prevé que cuente con mayores capacidades de energía en los electrodos y con mayor resistencia a la corrosión, entre otras mejoras. Es previsible que tenga una gran repercusión el ofrecer una alternativa a las baterías de iones de litio, de coste bajo y duradera y que dote a coches completamente eléctricos de mayor autonomía entre cargas. Una comercialización generalizada de tales vehículos beneficiará significativamente a los fabricantes, a los consumidores y al medio ambiente.