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La Ultra Batería
Una tecnología de vanguardia mantiene la promesa de cargar dispositivos electrónicos en minutos, nunca tener que reemplazar una batería nuevamente y reducir el costo de los autos híbridos. De hecho, la tecnología tiene el potencial de proporcionar un dispositivo de almacenamiento de energía diez veces más potente que incluso las últimas baterías de los coches híbridos, al tiempo que sobrevive al propio vehículo.
La nueva tecnología, desarrollada en el Laboratorio de Sistemas Electromagnéticos y Electrónicos del MIT, debería mejorar los ultracondensadores intercambiando nanotubos de carbono, aumentando así en gran medida el área de superficie de los electrodos y la capacidad de almacenar energía.
Los ultracondensadores, una versión mejorada de los condensadores ampliamente utilizados en electrónica, han existido durante décadas. Son bien conocidos por ser poderosos, es decir, capaces de absorber y liberar electricidad rápidamente. Pero no pueden almacenar mucha energía, por lo que su electricidad almacenada se agota en cuestión de segundos. Como resultado, se han limitado a aplicaciones de nicho, como proporcionar ráfagas rápidas de energía en algunos autobuses de tránsito híbrido.
Ahora, los investigadores del MIT han descubierto lo que creen que es una forma de mejorar varias veces la resistencia de los ultracondensadores, lo que permite que los dispositivos retengan las ventajas de potencia y longevidad, al tiempo que almacenan tanta energía como las baterías utilizadas en los híbridos.
La cantidad de energía que pueden contener los ultracondensadores está relacionada con el área de superficie y la conductividad de sus electrodos. Los investigadores han aumentado el área de superficie en más de un orden de magnitud mediante el uso de nanotubos de carbono, dice Joel Schindall, profesor de ingeniería eléctrica en el MIT y uno de los investigadores del proyecto. Un centímetro cuadrado de placa conductora cuando se recubre con los nanotubos tiene un área de superficie de aproximadamente 50.000 centímetros cuadrados, en comparación con los 2.000 centímetros cuadrados que se utilizan hoy en día con el carbono en un ultracondensador comercial. Los nanotubos de carbono de alta pureza también son extremadamente conductores, lo que debería aumentar la potencia de salida sobre los ultracondensadores existentes, dicen los investigadores.
La tecnología también puede encontrar aplicaciones más allá de los híbridos. Los ultracondensadores podrían permitir que las computadoras portátiles y los teléfonos celulares se carguen en un minuto. Y a diferencia de las baterías de las computadoras portátiles, que comienzan a perder su capacidad de mantener una carga después de uno o dos años, podrían seguir funcionando mucho después de que el dispositivo esté obsoleto. Teóricamente, no hay ningún proceso que haga que sea necesario reemplazar el [ultracondensador], dice el profesor John Kassakian, otro de los investigadores.
El principal obstáculo que probablemente enfrentará la nueva tecnología no es técnico, sino económico. Los nanomateriales son probablemente cien o mil veces más caros, hoy, que los materiales que usamos, dice Michael Sund, portavoz de Maxwell Technologies, San Diego CA, un fabricante de ultracondensadores comerciales. Los mercados a los que servimos están habilitados por precios. Si nuestro producto almacena cien veces más energía, pero cuesta cien veces más, es posible que no haya mercado para él.
Sin embargo, los investigadores del MIT esperan que con el tiempo, y con la ayuda de las economías de escala, se puedan fabricar ultracondensadores de nanotubos por el mismo costo que las baterías.
El siguiente paso es medir el rendimiento de un dispositivo que utiliza nanotubos de carbono y hacer crecer los nanomateriales en un sustrato flexible que se puede enrollar en un ultracondensador a gran escala.