La Universidad de Chalmers confirma el potencial de las baterías de sodio como alternativa al litio

A diferencia del litio, el sodio es "una sustancia muy común", escribe el equipo de Chalmers, y se encuentra, por ejemplo, en el cloruro sódico. Además, la sal de mesa y la biomasa procedente de la industria forestal constituyen las materias primas principales dentro de las células que analizaron los investigadores, lo que se traduce en "abundancia". Esto es especialmente ventajoso en cuanto al "impacto sobre la escasez de recursos minerales, y equivalente en términos de impacto climático", escribe Chalmers.

El equipo también presentó algunas cifras. Según el escenario, las baterías de iones de sodio acaban emitiendo entre 60 y algo más de 100 kilogramos de CO2e por kWh (teórico) de capacidad de almacenamiento de electricidad. "Esta cifra es inferior a la registrada anteriormente para este tipo de baterías de iones de sodio", explica Rickard Arvidsson, profesor asociado de Análisis de Sistemas Medioambientales en Chalmers. "Es claramente una tecnología prometedora".

La evaluación del ciclo de vida calculó el impacto de dos tipos de pilas de la cuna a la puerta, desde la extracción de las materias primas hasta la fabricación de una célula de pila. El equipo de Chalmers basó las baterías en dichas materias primas abundantes. El ánodo se compone de carbono duro procedente de lignina de origen biológico o de materias primas fósiles, y el cátodo contiene el llamado "blanco de Prusia" (compuesto de sodio, hierro, carbono y nitrógeno). El electrolito contiene una sal de sodio.

Esto es similar al reciente células mostradas por Northvolt y habituales en el desarrollo de las baterías de iones de sodio. CATL y otras empresas del sector también están impulsando esta tecnología, ya que las baterías de iones de sodio, SIB para abreviar, son una de las pocas alternativas a las baterías de iones de litio, ya que éstas renuncian no sólo a la posible escasez, sino también al precio del litio. (Tenga en cuenta que los fabricantes chinos, con mejor acceso a los recursos en un mercado dominado por China, también han visto caer el precio del litio, lo que podría afectar a la competitividad de las SIB en el futuro). La primavera pasada evaluamos la tecnología en este informe.

El estudio de Chalmers confirma la evolución". Las baterías basadas en materias primas abundantes podrían reducir los riesgos geopolíticos y las dependencias de regiones concretas, tanto para los fabricantes de baterías como para los países", afirmó Arvidsson.

Aparte de la escasez y la geopolítica, el equipo de Chalmers también identificó medidas para reducir aún más el impacto climático, como el desarrollo de un electrolito mejor desde el punto de vista medioambiental, ya que representa una gran parte del impacto total de la batería.

Además, modelizaron la producción para que correspondiera a una producción futura a gran escala. Por ejemplo, la producción real de la célula de la batería se basa en la producción actual a gran escala de baterías de iones de litio en gigafábricas.

Se probaron dos combinaciones diferentes de electricidad, así como dos tipos distintos de asignación de recursos y emisiones. Uno en el que el impacto climático y sobre los recursos se distribuye entre los subproductos en función de la masa, y otro método en el que todo el impacto se asigna al producto principal (la batería de iones de sodio y sus componentes y materiales).

La Agencia Sueca de la Energía financió el estudio a través del Programa de Fondos para Baterías, y ha sido publicado en el Journal of Industrial Ecology.

chalmers.se, wiley.com (informe completo)