Baterías móviles: autonomía y obsolescencia

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Si seguimos las publicaciones tanto impresas como online sobre avances tecnológicos y principales propuestas, o si hacemos una pequeña búsqueda en Google, la cantidad de noticias relacionadas con las nuevas o posibles nuevos formatos de baterías es enorme. De este hecho nos podemos hacer una idea de la actualidad de esta investigación y la importancia de su avance tecnológico para otros sectores como el de las pantallas LED, los procesadores, los sistemas operativos, etc.

Los usuarios de telefonía móvil están divididos por sus opiniones; creen conocer un terminal mejor que otro, lo discuten, hacen más énfasis en la marca, en la memoria, en las aplicaciones, etc. Pero lo que, al final, une todas las críticas de los usuarios de smartphones y tabletas es la autonomía y la velocidad de carga de las baterías de sus terminales móviles.

Del mismo modo, uno de los puntos fuertes comunes entre todas las propuestas es la competitividad en el tiempo de carga. A parte de los materiales, la tecnología utilizada o el tiempo de experimentación, los usuarios que no conocen todas las líneas de trabajo de este sector, se rigen básicamente por los datos del tiempo de carga y la autonomía. Este hecho alimenta las especulaciones y los debates entre usuarios cada vez que se publica una nueva propuesta.

 

 

A continuación detallamos las 5 propuestas de optimización de baterías que hemos conocido durante este año 2015:
1. Propuesta de Stanford University
2. Propuesta de StoreDot
3. Propuesta de la Vandervilt University
4. Propuesta de Nanyang Technological University
5. Propuesta de Google X

1. Propuesta Stanford University
La propuesta presentada por la Stanford University es una batería de aluminio de alto rendimiento y con una gran durabilidad. En este caso, nos proponen una batería para terminales móviles que puede cargarse completamente en menos de un minuto.

Aunque se encuentra en fase experimental, la publicación de esta noticia mediante la revista científica Nature ha significado una lluvia de ideas de futuro. Como que esta batería podría ser la alternativa comercial y material de las baterías de ion-litio o de las pilas alcalinas. Si las baterías de ion-litio tienen una obsolescencia de unos 1.000 ciclos de carga (como máximo, pues hay casos de 500 ciclos), esta propuesta plantea hasta 7.5000 ciclos y además es flexible (adaptable a los dispositivos flexibles también propuestos este año).

Una de las pocas especificaciones presentadas sobre esta batería es su funcionamiento a partir de dos electrodos, un ánodo y un cátodo cargados (hecho con grafito), dispuestos junto a un electrolito líquido.

Pese a no ser la primera propuesta alternativa que utiliza el aluminio como materia prima (llevamos décadas experimentando con el aluminio), el catedràtico de química Hongjie Dai y su equipo han logrado construir esta propuesta, la más evolucionada en rendimiento, economía y velocidad de carga. Por último, a su bajo coste debemos sumar la baja inflamabilidad, otro factor importante teniendo en cuenta la cantidad de accidentes que han provocado las baterías de ión-litio.

2. Propuesta de StoreDot
La siguiente propuesta nos llega desde Israel, de la mano de la start-up StoreDot, experta en desarrollo de materiales orgánicos y nanotecnología. En esta ocasión nos proponen recargar la batería del smartphone en unos 30 segundos. El CEO de la start-up israelí, Doron Myersdorf, asegura que su tecnología es “superior a todos los avances previos hechos en este campo”.

La presentación de la propuesta de batería se hizo en Tel Aviv, en las jornadas Think Next organizadas por Microsoft. Los ejemplos y las explicaciones se han llevado a cabo mediante un Samsung Galaxy S4, único dispositivo utilizado en los ensayos, aunque aseguran que están trabajando en adaptarlo a otros modelos. Aunque no plantean ninguna versión comercial hasta 2016 (como mínimo), en el vídeo de presentación se puede observar como la carga del dispositivo es del 27% y en apenas 27 segundos llega al 100%.

Además, afirman que los compuestos y moléculas que componen su batería son económicas, llegando a expresar (según The Whashington Post) que el precio del cargador podría rondar los 30 dólares cuando salga al mercado; el precio de la batería aun no se ha determinado.

3. Propuesta de la Vandervilt University
Otra propuesta es la realizada por un grupo de estudiantes en la Vandervilt University, bajo la dirección del profesor Cary Pinten, basada en una batería de silicio recubierto de grafeno.

En este caso, envés de plantearnos una rápida carga, nos proponen una autonomía de semanas mediante la novedosa tecnología de almacenamiento descubierta por otro grupo de estudiantes de la misma Universidad. Esta tecnología se basa en células fotovoltaicas que funcionan sin necesidad de sol y que almacenan la electricidad en forma de iones (alojados en el grafeno) y mediante reacciones químicas muy parecidas a las de las actuales baterías de ion-litio. En resumen, un “supercondensador” hecho a base de silicio recubierto de grafeno y en cuya superficie se posan los iones que contienen la carga eléctrica.

Actualmente se encuentra en fase experimental debido a las altas temperaturas que produce el recubrimiento del silicio con grafeno, intentando realizar la impregnación a temperaturas más bajas (aunque ya han conseguido reducirla más de un 50%). La idea práctica básica es la de generar baterías para móviles que duren semanas sin recargarlas y que cuando lo haga se cargue en pocos segundos, sin perdida de calidad ni propiedades.

4. Propuesta de Nanyang Technological University
La siguiente propuesta se desarrolló en la Nanyang Technological University, de la mano del profesor Chen Xiaodong y su equipo de científicos. La idea se basa en baterías de gel de dióxido de titanio, recargables en dos minutos y con una obsolescencia de 10 años.

En ninguna entrevista ni presentación han hablado de su durabilidad, hecho que no nos permite pensar en una solución definitiva, pero sí otra propuesta para acabar con la corta vida útil de las baterías y para proponer un tiempo de carga muy inferior al actual. Otro dato importante son los 10.000 ciclos de carga que proponen, frente a los 500/1.000 de las baterías de ion-litio actuales.

Del mismo modo que las propuestas anteriores, el dióxido de titanio también es un material abundante, económico y seguro. Lo positivo es que podemos encontrar esta misma sustancia en aditivos alimentarios y en cremas de protección solar. De estas ideas también nace la posibilidad de plantear estas baterías de gel de dióxido de titanio para vehículos eléctricos, que proponen poner en el mercado en cuestión de 2 años. Este plazo de tiempo también coincide con el de las demás propuestas, que también apuntaban un plazo similar para lanzar sus baterías y productos relacionados.

5. Propuesta de Google X
La última propuesta viene de la mano de Google X, que aumenta su prioridad en conseguir “mejores baterías”. La noticia la hizo pública el Street Journal, comentando que dentro de Google X había un departamento altamente confidencial que contiene un proyecto aun más confidencial, secreto desde 2012. Este grupo de trabajo se encuentra liderado por Ramesh Bhardwaj, antiguo experto en baterías de Apple, que nos propone dejar a parte las combinaciones químicas de productos líquidos y usar componentes sólidos, hecho que sumaría seguridad y permitiría hacer las baterías más pequeñas y finas.

Por lo tanto, vemos como Google sigue las mismas líneas de investigación de los demás “magnates tecnológicos” e intenta buscar sus propias propuestas. A pesar de todo esto, todas estas grandes compañías tecnológicas se enfrentan, aunque encuentren el mejor producto, a la prueba más difícil: ser viables en una producción a gran escala (escala comercial) y ser rentable para la venta en masa para el público en general.

En definitiva, un conjunto de propuestas muy verosímiles que representan la evolución de uno de los puntos más conflictivos de la tecnología actual: la autonomía y durabilidad de la carga eléctrica de nuestras baterías. Tenemos que tener claro que, aunque haya muchos avances en el sector, prácticamente todas las propuestas nos han dejado la idea de no publicación hasta 2017 (como mínimo). Hasta entonces, podemos leernos los tutoriales sobre los terminales con una mayor autonomía, de otros terminales más gruesos que pueden soportar baterías de ion-litio de mayor tamaño o simplemente cómo optimizar la carga de nuestros propios smartphones o tablets.

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