Las baterías de sodio están a punto de cambiar para siempre el futuro del coche eléctrico y el almacenamiento energético

Durante muchos años, las baterías de litio han sido la referencia absoluta tanto en el sector del coche eléctrico como en el almacenamiento de energía. Sin embargo, una tecnología que hasta hace poco parecía destinada a aplicaciones muy concretas está comenzando a dar un paso al frente. Se trata de las baterías de sodio, una alternativa que promete reducir costes, mejorar el comportamiento en condiciones extremas y disminuir la dependencia de materiales críticos.

La demostración más reciente ha llegado desde China. El pasado mes de febrero, el fabricante Changan llevó a cabo una prueba sobre un circuito helado del norte del país. Un Changan Nevo A06. Según los test de Changan, a -40ºC es capaz de retener el 90% de su capacidad y descargarse de manera estable incluso a -50ºC, temperaturas extremas incluso en el norte de Europa. Una puesta en escena con la que la marca quería demostrar que el frío extremo no supone un problema para su nueva generación de coches eléctricos.

El gran protagonista de aquella presentación no era únicamente el vehículo, sino la tecnología que escondía bajo la carrocería. El Changan Nevo A06 será el primer modelo producido en grandes series equipado con una nueva generación de baterías de sodio desarrolladas por el gigante chino CATL, cuya llegada al mercado está prevista para este mismo año.

Una tecnología que puede reducir el coste de los coches eléctricos

A diferencia de las actuales baterías de litio, las de sodio emplean un material mucho más abundante y económico: la sal. Esto supone una ventaja potencial enorme, ya que el sodio está ampliamente distribuido por todo el planeta y no depende de explotaciones mineras tan limitadas como ocurre con el litio.

Si esta tecnología consigue ofrecer prestaciones similares manteniendo un precio inferior, podría alterar profundamente el equilibrio del mercado. Además, abriría la puerta a que diferentes aplicaciones utilizaran químicas específicas según sus necesidades, en lugar de depender casi exclusivamente del litio.

Los expertos consideran que estamos únicamente al principio de una transformación mucho mayor. María Crespo-Ribadeneyra, investigadora de la Universidad Queen Mary de Londres, considera que el sodio es solo el primer paso de una revolución que traerá múltiples tecnologías de almacenamiento adaptadas a diferentes usos.

Aunque Ford ya desarrolló un precursor de estas baterías en 1966, el verdadero impulso comenzó hace apenas quince años. El crecimiento del coche eléctrico y la expansión de las energías renovables dispararon la demanda mundial de baterías, obligando a buscar alternativas al litio.

El funcionamiento de una batería de sodio es muy similar al de una batería de litio. La diferencia principal reside en que utiliza sodio como elemento encargado del intercambio de energía, además de modificar los materiales empleados en los electrodos.

Su principal inconveniente ha sido siempre el peso. El sodio es aproximadamente tres veces más pesado que el litio, por lo que una batería con la misma capacidad energética resulta considerablemente más pesada. Durante mucho tiempo esto limitó su utilización a instalaciones fijas para almacenamiento eléctrico o a pequeños coches eléctricos urbanos donde la autonomía no era una prioridad.

Sin embargo, la evolución de esta tecnología está siendo mucho más rápida de lo esperado.

Ya existen instalaciones de almacenamiento mediante baterías de sodio en países como China, Alemania y Estados Unidos. Incluso General Motors ha firmado recientemente un acuerdo con la empresa Peak Energy para desarrollar nuevos sistemas destinados a la red eléctrica. La propia Peak Energy también suministra estas baterías a centros de datos, mientras que la compañía Eleven Energy ha comenzado a instalar sistemas domésticos en Reino Unido.

Pero el verdadero salto podría producirse en el mercado del coche eléctrico, y el transporte pesado

Una investigación realizada por la Universidad RWTH de Aquisgrán concluye que una batería desarrollada por el fabricante Hina ya ofrece unas prestaciones muy próximas a las de las baterías utilizadas por Tesla, aunque sigue siendo aproximadamente un tercio más pesada.

Por su parte, CATL afirma que su nueva batería de sodio alcanza una densidad energética de 175 Wh/kg, una cifra que le permite competir directamente con las baterías LFP utilizadas en numerosos modelos asequibles del mercado.

Todavía no resulta más barata que las baterías de litio, pero los investigadores consideran que esta situación podría cambiar rápidamente conforme aumente la producción y se reduzcan los costes industriales. Además, cada nueva generación mejora tanto los materiales empleados como su rendimiento energético.

Las ventajas no terminan ahí. El procesamiento del litio requiere un elevado consumo energético y genera una importante huella ambiental. A ello se suma que gran parte de la cadena de suministro mundial depende de China, un factor que preocupa especialmente ante posibles tensiones geopolíticas.

Las baterías de sodio también presentan un comportamiento especialmente interesante frente a temperaturas extremas. Mientras que las baterías de litio reducen notablemente su rendimiento cuando hace mucho frío y necesitan complejos sistemas de refrigeración para evitar sobrecalentamientos, el sodio genera menos calor durante su funcionamiento y mantiene una mayor eficiencia bajo cero.

Durante la presentación celebrada en China, CATL aseguró que su nueva batería conserva el 90% de su capacidad incluso a -40 grados. Para demostrar su resistencia, los responsables de la compañía llegaron incluso a cortar físicamente una batería por la mitad. Pese a ello, no se produjo ningún incendio y continuó suministrando electricidad para mantener encendida una bombilla.

Para algunos analistas, este avance puede marcar un antes y un después. Elliot Richards, divulgador especializado en movilidad eléctrica afincado en Shanghái, cree que las baterías de sodio podrían convertirse en el auténtico rival del litio.

Aunque los modelos más prestacionales probablemente seguirán apostando por las baterías de litio durante los próximos años, el sodio podría imponerse en los coches eléctricos más asequibles, los vehículos destinados a climas extremadamente fríos o calurosos, los camiones de transporte y los sistemas domésticos y de almacenamiento energético.

España, potencia en sodio

En este escenario, España podría jugar un papel mucho más importante de lo que parece. Nuestro país es una de las grandes potencias mundiales en desalación, con 765 plantas desalinizadoras capaces de producir alrededor de 1.800 hectómetros cúbicos de agua al año. Este proceso genera enormes cantidades de salmuera, un subproducto que actualmente se devuelve en su mayor parte al mar tras el proceso de desalación y cuya gestión supone incluso un reto medioambiental.

Precisamente esa salmuera contiene grandes cantidades de cloruro sódico, la materia prima de las futuras baterías de sodio. Aunque hoy apenas se aprovecha para aplicaciones industriales muy concretas o para recuperar algunos minerales de interés, numerosos proyectos de investigación buscan convertir este residuo en una fuente de materias primas de alto valor añadido. Si la demanda de baterías de sodio despega durante la próxima década, España podría transformar uno de los principales residuos de sus desaladoras en un recurso estratégico para la industria europea de las baterías, reduciendo además la dependencia de materias primas importadas