Un elemento que caracteriza a lo que va del siglo XXI es la presencia, en todas partes pero sobre todo en calles, senderos y carreteras, de vehículos eléctricos que utilizan distintos modelos de baterías. Patinetes eléctricos, scooter y otros vehículos de movilidad personal (VMP), bicicletas y motos eléctricas, y hasta coches de combustión interna, híbridos y 100% eléctricos, se mueven alrededor nuestro utilizando estos acumuladores de energía que son lo que en muchos casos garantizan su autonomía.
Esta omnipresencia tiene su lado negativo: en años recientes se han presentado varios incidentes causados por baterías que se sobrecalientan y pueden provocar incendios con consecuencias bastante graves. Estos problemas de seguridad podrían encontrar una solución si se lleva a la práctica un diseño propuesto por un par de investigadores de China y Estados Unidos: una batería que sea capaz de extinguir cualquier incendio que se pueda producir en ella.
¿Por qué las baterías pueden ser peligrosas?
En 2023 se incrementaron los incendios causados por baterías de litio utilizadas en vehículos como los patinetes eléctricos, e-bikes y e-scooters, en ciudades como Londres, Zúrich, Nueva York y Madrid.
Los incidentes con baterías de iones de litio se suelen atribuir a equipos defectuosos o que han sido objeto de manipulación. Sin embargo, no es posible negar que en estas baterías se producen grandes cambios de temperatura durante la carga y la descarga, o que pueden verse afectadas por altas temperaturas externas.
También es cierto que estas baterías, que utilizan electrolitos inflamables, pueden ser vulnerables a fugas térmicas capaces de causar reacciones químicas que pueden terminar en explosiones o incendios.
Las baterías autoextinguibles
Investigadores de la Universidad de Clemson, Carolina del Sur, y de la Universidad de Hunan, China, publicaron recientemente un estudio donde describen el diseño de una batería autoextinguible. Para lograr este objetivo Apparao Rao y Bingan Lu, los investigadores de Estados Unidos y China, respectivamente, reemplazaron el electrolito que usualmente se utiliza en las baterías de iones de litio, altamente inflamable. Y lo hicieron por otro elaborado con materiales que se utilizan en extintores de incendios, no inflamables, resistentes y capaces de interactuar de modo eficiente con otros elementos químicos de la batería.
Para lograr este objetivo los investigadores combinaron Novec 7300, un fluido transparente que se utiliza como refrigerante y es muy fácil de conseguir, con otros químicos, para obtener baterías eficientes y con capacidad para controlar e impedir cualquier consecuencia causada por un sobrecalentamiento.
Ventajas y desafíos de este nuevo modelo de batería
La batería creada con este componente se puso a prueba con cargas y descargas durante un año, y probó ser bastante funcional con baterías de iones de litio y potasio. Uno de los siguientes pasos será probar su eficiencia en baterías que utilizan aluminio, sodio y zinc.
El nuevo electrolito posee propiedades similares a las de los electrolitos que podría reemplazar, por lo que de adoptarlo la actual industria de baterías, no estaría obligada a hacer cambios notables en sus líneas de producción. Como resultado, podrían producir las baterías autoextinguibles en las instalaciones actuales, mejorando de este modo la seguridad de los vehículos eléctricos.
