Microsoft ha encontrado esta ingeniosa solución para crear baterías con un 70% menos de litio
La corporación tecnológica multinacional ha encontrado un material aparentemente viable para reducir el contenido en litio de las baterías para coches eléctricos.
El pasado 2023 la electrificación cobró una gran importancia en materia de movilidad. Pero lo cierto es que esto no se quedó en diciembre, sino que se espera que, a partir de ahora, los diferentes fabricantes que conforman la industria automotriz amplíen sus gamas de vehículos eléctricos.
Uno de los problemas más comunes a la hora de que un consumidor se decante por comprar un VE es la salud y duración de las baterías, así como la autonomía de este tipo de vehículos. De hecho, hay que recordar el problema actual de Tesla, en cuanto a que ha tenido que frenar la producción de sus baterías.
Sin embargo, Microsoft ha encontrado una solución para crear baterías con un menor concentrado en litio (concretamente, un 70% menos), de tal manera que esto podría suponer un gran avance de cara a los vehículos eléctricos de aquí a los próximos años. Te lo contamos.
La inteligencia artificial juega un papel importante
La ciencia es un proceso que lleva mucho tiempo. Desde que se concibe una idea hasta que se tienen los recursos para poder llevarla a cabo, puede suponer un proceso de varios años. Pues esto mismo es lo que sucede con la fabricación de baterías para vehículos eléctricos, ya que suele conllevar plazos prolongados.
Sin embargo, Microsoft afirma que la inteligencia artificial (IA) y la computación a gran escala son capaces de acelerar este proceso en la actualidad. De hecho, la compañía ha detallado cómo su plataforma, Azure Azure Quantum Elements (AQE), que combina tecnologías de computación de alto rendimiento e IA, ayudó al Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico (PNNL) del Departamento de Energía de EE.UU. a identificar una nueva mezcla de materiales con potencial para reducir la cantidad de litio en las baterías.
Ahora bien, antes de que te emociones demasiado, es importante señalar que, a pesar de que la plataforma se llama Azure Quantum Elements, la computación cuántica no está implicada.
El litio es un material relativamente raro, caro y perjudicial para el medio ambiente. Además, las baterías que se fabrican con él son muy densas en energía, por lo que cuando algo va mal con una de ellas, es un gran problema, como han puesto de manifiesto los incendios de vehículos eléctricos.
Baterías con un 70% menos de litio
Reducir el uso de litio en las baterías es, en efecto, algo realmente importante e interesante, pero también un reto. Normalmente, el PNNL tendría que revisar toda la investigación publicada sobre materiales de baterías para formular hipótesis sobre otro tipo de enfoques alternativos.
Sin embargo, en este caso, el PNNL utilizó Azure para estudiar todos los elementos que creía que podían funcionar y, a partir de ahí, el algoritmo propuso 32 millones de posibles materiales inorgánicos que también podrían ser empleados.
A continuación, se pidió al sistema que eliminara todas las combinaciones que eran inestables, las que eran demasiado reactivas y, por último, filtró los resultados por su potencial para conducir energía. Al final, el proceso redujo la lista de químicos potenciales de 32 millones a unos 500.000 materiales estables, en su mayoría nuevos y, finalmente, a 800.
"Treinta y dos millones es algo que nunca seríamos capaces de hacer... Imagínese a un ser humano sentado, examinando 32 millones de materiales y eligiendo uno o dos. Es imposible", afirma Vijay Murugesan, científico y jefe de grupo de ciencias de los materiales del PNNL.
El proceso duró menos de 4 días
En esa fase, el equipo del PNNL empleó la computación de alto rendimiento, que es una tecnología más precisa, pero es cierto que, comparado con la IA, es más lenta. Finalmente, consiguieron reducir la lista de posibles materiales para la fabricación de baterías a sólo 23, cinco de los cuales ya eran conocidos.
Lo cierto es que este proceso les podría haber llevado semanas pero, con Azure, el equipo completó todo en sólo 80 horas. A partir de esa búsqueda, los científicos del PNNL se fijaron en un candidato prometedor, el cual incorpora litio y sodio, además de otros elementos.
Según Microsoft, el nuevo material reduce el uso de litio en aproximadamente un 70% en comparación con las baterías de iones de litio existentes, al sustituir parte del litio por sodio, más fácilmente disponible.
"Esto es importante por muchas razones", ha afirmado el Dr. Nathan Baker, jefe de producto de Azure Quantum Elements. "Se supone que las baterías de estado sólido son más seguras que las tradicionales de litio líquido o en gel, y proporcionan más densidad energética”.
“El litio ya es relativamente escaso y, por tanto, caro. Su extracción es problemática desde el punto de vista medioambiental y geopolítico. Crear una batería que pudiera reducir las necesidades de litio en aproximadamente un 70% podría tener enormes beneficios medioambientales, de seguridad y económicos", ha añadido.
Sin embargo, Brian Abrahamson, director digital del PNNL, advirtió que aún es pronto y que la química exacta y definitiva aún tiene que ser estudiada y sometida a pruebas. De hecho, existe la posibilidad de que no funcione como se espera cuando se pruebe a mayor escala.
No obstante, gracias a esta investigación, el equipo del PNNL busca ahora formas de utilizar el sodio para reducir la cantidad de litio en las baterías. Aún no está claro si los resultados de esta investigación conducirán a la mejora de los vehículos eléctricos, pero lo que hay que resaltar es la rapidez con la que se ha llevado a cabo el proceso.
"Independientemente de si es una batería viable a largo plazo, la velocidad a la que hemos encontrado un elemento para las baterías es bastante convincente", ha concluido Abrahamson.
Descubre más sobre Cristina Pérez Odriozola, autor/a de este artículo.
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