Con el crecimiento explosivo de los mercados de iPod y los teléfonos móviles, la demanda es mucho mayor ahora. Afortunadamente muchos de los dispositivos utilizan baterías recargables, pues de lo contrario probablemente comprarían diez mil millones de pilas al año, que en su mayoría terminan en los vertederos.
La mayoría de las baterías recargables en uso hoy en día son de iones de litio, que sustituyeron a las de hidruro metálico de níquel, que a su vez habían sustituido a las muy tóxicas de níquel-cadmio. Esto nos ha permitido llevar a los dispositivos más y más pequeños que puede funcionar un día entero o más tiempo entre recarga. Los vehículos eléctricos, sin baterías recargables, no se pueden implantar.
Los coches eléctricos demandan baterías cada más potentes y también más baratas. ¿Qué batería necesita el vehículo eléctrico? Para la empresa ReVolt, las baterías de zinc-aire son la solución para los automóviles eléctricos a medio plazo.
ReVolt lleva trabajando varios años en las baterías de zinc-aire, que potencialmente puede contener mucha más energía para su tamaño que cualquier otra, incluidas las de litio que se emplean en los vehículos eléctricos de hoy.
La recompensa de la tecnología actual de las baterías son los teléfonos móviles, pero para reemplazar las aplicaciones de los combustibles fósiles, como los coches, por ejemplo, con bicicletas eléctricas, o eventualmente, coches eléctricos, harán falta baterías más potentes.
La electricidad, a diferencia de los combustibles fósiles, o incluso de los biocombustibles, pueden ser producida y consumida mediante energías renovables (eólica, fotovoltaica, termosolar) y sin emisiones de CO2, lo que parece ser el más limpio camino posible.
Las baterías de zinc-aire han existido desde hace mucho tiempo. Son de uso general para audífonos y relojes, así como para aplicaciones remotas de las telecomunicaciones o de señalización ferroviaria y para cercas eléctricas. Durante mucho tiempo se las ha considerado uno de los tipos de batería más prometedores debido a su densidad de energía muy alta, lo que les permitiría almacenar hasta diez veces la energía de una batería de iones de litio de tamaño comparable.
Esto podría tener un enorme potencial para aplicaciones del futuro coche eléctrico.
IBM ha participado activamente en la investigación de las baterías de ReVolt en su Centro de investigación de Almaden en San José (california). El estado actual de la baterías de litio permite al vehículo eléctrico Chevy Volt viajar 64 kilómetros antes de requerir un suplemento. Según Chandrasekhar Narayan, de IBM, "para conseguir una generalización de los coches eléctricos se necesita una mayor densidad de energía que las que tienen las baterías de litio." El objetivo de ReVolt es producir una batería que permitirá que un coche eléctrico pueda recorrer 500 kilómetros con una sola recarga.
Las baterías de zinc-aire no han tenido una mayor presencia en el mercado hasta ahora porque ha sido difícil hacerles recargables. Debido a que esta batería tiene que estar abierto a la atmósfera con el fin de reaccionar con el aire, se puede secar, lo que agota su carga.
También puede contaminarse por la humedad o el electrodo de zinc podrían formar estructuras ramificadas llamadas dendritas, que podría llegar a crear un cortocircuito eléctrico. Pero ReVolt, que trabajan con tecnología desarrollada originalmente en el instituto de investigación SINTEF en Noruega, ha desarrollado una batería que controla el electrodo de zinc y la humedad dentro de la célula.
La batería eléctrica de ReVolt para vehículos eléctricos se asemeja a una pila de combustible. Un electrodo será una mezcla líquida de zinc. Los electrodos de aire se compone de tubos. El zinc se bombea a través de los tubos donde se oxida, liberando electrones en el proceso. El óxido de zinc resultante se acumula en un compartimiento separado. Cuando la batería se recarga, el óxido de zinc es devuelta a través de los electrodos de aire, liberando el oxígeno, y formando zinc, una vez más.
James McDougall, director de ReVolt, señala que estas baterías pueden durar de 2.000 a 10.000 ciclos. Además, la batería está diseñada para que los electrodos se pueden sustituirse por separado cuando se gastan, reducir los costes y los residuos. Otra de las ventajas de la utilización de zinc sobre el litio es que el zinc es más abundante y accesible.
ReVolt ha recibido recientemente 5 millones de dólares del programa del DOE ARPA-E. Estos fondos le permiten acelerar su plan de instalar una fábrica en Portland, Oregon, EE UU, donde trabajará en una tecnología avanzada de baterías de zinc-aire para su uso en vehículos eléctricos.
