Las baterías de iones de litio, que han impulsado la movilidad eléctrica durante años, comienzan a mostrar limitaciones. Esto se da especialmente en sectores como la aviación, el transporte marítimo y ferroviario, donde el peso es un factor determinante.
Un equipo de investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) ha desarrollado una celda de combustible innovadora basada en sodio metálico líquido. Este desarrollo podría transformar estos sectores al ofrecer alta eficiencia energética y rápida recarga.
Cómo funciona la celda de sodio-aire
A diferencia de las baterías tradicionales, que requieren recarga eléctrica, esta celda funciona con sodio metálico líquido como combustible y aire común como fuente de oxígeno.
Entre ambos, una membrana cerámica sólida permite el paso de iones de sodio, mientras que un electrodo poroso orientado al aire genera la reacción química que produce electricidad.
Triplicando la eficiencia energética y la movilidad eléctrica
Durante pruebas de laboratorio, el prototipo alcanzó una densidad energética de más de 1.500 Wh/kg. Esto se traduce en más de 1.000 Wh/kg en sistemas completos, triplicando la capacidad de las baterías actuales de vehículos eléctricos (300 Wh/kg).
Según el profesor Yet-Ming Chiang, alcanzar 1.000 Wh/kg podría viabilizar la aviación eléctrica regional, que representa el 80% de los vuelos domésticos y el 30% de las emisiones del sector.
Beneficios de seguridad y sustentabilidad
- Mayor seguridad: La separación física de los reactivos más peligrosos evita reacciones descontroladas, lo que reduce riesgos en comparación con las baterías compactas.
- Cero emisiones de CO₂: El hidróxido de sodio generado en la reacción química captura CO₂ atmosférico, convirtiéndolo en bicarbonato de sodio, lo que puede ayudar a reducir la acidificación marina.
Reutilización y escalabilidad
La celda funciona con cartuchos recargables, donde el sodio fundido (que se derrite a 98°C) se repone tras su uso.
El sodio es barato y abundante, extraído del cloruro de sodio (sal común), y ya ha sido producido en masa anteriormente, con registros de 200.000 toneladas anuales solo en EEUU.
Prototipos y próximos pasos
El equipo ha desarrollado dos prototipos:
- Modelo vertical tipo H.
- Diseño horizontal tipo bandeja, con membrana cerámica y aire húmedo, asegurando reacciones más limpias y eficientes.
Planean lanzar un prototipo funcional del tamaño de un ladrillo, con capacidad de 1.000 Wh, suficiente para alimentar un dron agrícola de gran tamaño.
El desarrollo se está llevando a cabo bajo la startup Propel Aero, incubada en el MIT, con miras a la comercialización y expansión de esta tecnología.
