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Una batería más económica para automóviles híbridos
El futuro mercado de vehículos híbridos eléctricos, al menos aquellos que son asequibles, no está necesariamente pavimentado con litio. Investigadores en Australia han creado lo que podría llamarse una batería de plomo-ácido con esteroides, capaz de funcionar tan bien como los sistemas de hidruro metálico de níquel que se encuentran en la mayoría de los automóviles híbridos, pero a una fracción del costo.
Sigue yendo: Las pruebas de un Honda Insight equipado con un tipo novedoso de batería de plomo-ácido mostraron que el vehículo híbrido puede correr más de 100,000 millas con la nueva tecnología.
La llamada UltraBattery combina tecnología de plomo-ácido de 150 años de antigüedad con supercondensadores, dispositivos electrónicos que pueden absorber y liberar rápidamente grandes ráfagas de energía durante millones de ciclos sin una degradación significativa. Como resultado, la nueva batería dura al menos cuatro veces más que las baterías de plomo-ácido convencionales, y sus creadores dicen que se puede fabricar a una cuarta parte del costo de los paquetes de baterías híbridas-eléctricas existentes.
En el Reino Unido, la semana pasada, un Honda Insight híbrido impulsado por el sistema UltraBattery superó las 100,000 millas en una pista de prueba. Las baterías aún estaban en perfectas condiciones al final de la prueba, dice David Lamb, quien dirige la investigación de transporte de bajas emisiones en el Organización de Investigaciones Científicas e Industriales de la Commonwealth (CSIRO), la agencia científica nacional de Australia. Lo que tenemos es una batería de plomo-ácido que es agradable y barata, pero que puede funcionar tan bien o mejor que la tecnología de hidruro metálico de níquel, que sabemos que es muy cara.
Las baterías de plomo-ácido, inventadas por el físico francés Gaston Plante en 1859, no reciben mucho respeto en estos días, a pesar de ser un elemento crucial debajo del capó de la mayoría de los vehículos. Contienen plomo, por lo que a los ambientalistas no les gustan. Son pesados por la energía que almacenan, una mala característica para las aplicaciones móviles. Y se degradan fácilmente si no se ciclan correctamente. De hecho, no ha habido grandes avances en la tecnología a lo largo de las décadas.
Mientras tanto, una nueva generación de baterías, sobre todo las de iones de litio, están captando la atención de inversores y fabricantes de automóviles. Muchos han intentado mejorar la batería de plomo-ácido, pero las mejoras generalmente no fueron tan grandes ni valieron el costo adicional, dice Malcolm Shemmans, fundador y presidente de BET Services, un proveedor de servicios de prueba de baterías para la industria automotriz.
Para compensar algunas de las deficiencias de la tecnología de plomo-ácido, muchos han intentado en el pasado complementar las baterías con supercondensadores. A fines de la década de 1990, por ejemplo, Lamb ayudó a diseñar dos autos híbridos que usaban un paquete de plomo-ácido de 60 voltios y un paquete de supercondensador de 150 voltios separado. El sistema de plomo-ácido permitió a los vehículos conducir en modo totalmente eléctrico en la ciudad, mientras que los supercondensadores les dieron a los autos la sacudida necesaria para la aceleración y la capacidad de absorber rápidamente la energía del frenado.
Los coches funcionaron bien, pero toda la electrónica de potencia necesaria para controlar los dos sistemas de potencia era pesada y prohibitivamente cara. En lugar de tratar las baterías de plomo-ácido y los supercondensadores como sistemas separados, el equipo de Lamb decidió eliminar la necesidad de todos los componentes electrónicos externos y, en su lugar, construir los supercondensadores directamente en la batería. Esencialmente, una de las placas (el electrodo negativo) en la batería de plomo-ácido estaba hecha con la mitad de plomo y la mitad de carbono, convirtiendo la batería en un híbrido de supercondensador-plomo-ácido.
CSIRO llevó el diseño al fabricante japonés de baterías Furukawa Battery Company, que vio potencial en la tecnología. Después de tres años de colaboración, las dos organizaciones determinaron que podían fabricar UltraBattery de forma muy similar a las baterías convencionales de plomo-ácido y a un costo similar.
Mientras tanto, Axion Power International , en New Castle, PA, también ha desarrollado un nuevo tipo de batería de plomo-ácido. Edward Buiel, director técnico de Axion, dice que las baterías de plomo-ácido pueden desempeñar un papel importante en el futuro del transporte y el suministro de energía. Desafortunadamente, agrega, los fabricantes de automóviles no ven el potencial. Si no eres de iones de litio o hidruro metálico de níquel, no están interesados. Es frustrante.
Buiel dice que el costo típico de un paquete de energía de hidruro metálico de níquel es de $ 2,000 y cerca de $ 5,000 al por menor. Un plomo-ácido comparable podría estar en el rango de $ 1,000 en volumen bajo y significativamente menos en volumen alto, dice. Es una batería en la que el consumidor puede ver suficientes ahorros de combustible para recuperar la inversión en uno o dos años.
A pesar de la renuencia de la industria automotriz a adoptar la tecnología, Lamb está convencido de que para 2010 habrá algunos autos híbridos de fabricación japonesa en el mercado que ofrecerán la opción UltraBattery.
Sin embargo, Axion podría tener algo que decir al respecto. Definitivamente creemos que esta tecnología es una excelente opción para los vehículos híbridos eléctricos, dice Buiel. Hay mucha propiedad intelectual en esta área, y la mayor parte es propiedad de Axion. Obviamente, si sentimos que alguien viola nuestra patente, lo defenderemos enérgicamente. Él dice que Axion planea lanzar un proyecto de demostración en América del Norte este año que probará docenas de vehículos híbridos equipados con sus baterías de plomo-carbono.