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10 de Octubre de 2019 - Nota vista 658 veces

Nobel de Química para los «padres» de la batería del móvil

John B. Goodenough, Stanley Wittingham y Akira Yoshino desarrollaron las baterías recargables de iones de litio, hoy presentes en casi todos los dispositivos.

Llevamos en el bolsillo el último Nobel de Química. La Real Academia de las Ciencias de Suecia ha premiado este año a los «padres» de las baterías de ion-litio recargables, presentes en cualquier dispositivo inalámbrico actual, desde los teléfonos móviles a los ordenadores portátiles que utilizamos a diario. El estadounidense John B. Goodenough, el británico Stanley Whittingham y el japonés Akira Yoshino impulsaron la creación de una batería potente y ligera que, como explican desde Estocolmo, puede hacer posible «un mundo libre de combustibles fósiles». El motivo es que se utiliza para todo, desde alimentar automóviles eléctricos hasta almacenar energía de fuentes renovables, como la solar y la eólica.

Como muchos ingenios, este también surgió de la necesidad.


En plena crisis del petróleo en la década de 1970, el gigante Exxon decidió diversificar sus actividades. En una importante inversión en investigación básica, reclutó a algunos de los científicos más importantes de la época en el campo de la energía, dándoles la libertad de hacer casi lo que quisieran. Y ahí estaba Whittingham. El actual profesor de la Universidad Estatal de Nueva York comenzó a investigar sobre superconductores y descubrió un material extremadamente rico en energía, que utilizó para crear un cátodo innovador en una batería de litio. Estaba hecho de disulfuro de titanio que, a nivel molecular, tiene espacios que pueden intercalar iones de litio.

El ánodo de la batería contenía parcialmente litio metálico y era potente, más de dos voltios. Sin embargo, el litio metálico es reactivo y la batería era demasiado explosiva para ser viable. Los bomberos tuvieron que apagar varios incendios y finalmente amenazaron con hacer que el laboratorio pagara los productos químicos especiales utilizados para extinguir el fuego ocasionado por el litio.

Para hacer la batería más segura, Whittingham realizó algunos cambios y el artefacto comenzó a fabricarse a pequeña escala para un relojero suizo que quería usarla en relojes con energía solar. El siguiente objetivo era poder alimentar un automóvil. Sin embargo, el precio del petróleo cayó drásticamente a principios de la década de 1980 y Exxon necesitaba hacer recortes. El trabajo de desarrollo se suspendió y la tecnología fue licenciada a tres compañías en tres partes diferentes del mundo.

Potente, ligera y resistente

Aquí entró en juego Goodenough, quien de niño tuvo importantes problemas de aprendizaje y ahora es profesor en la Universidad de Texas en Austin. El ganador de un Nobel de más edad (97 años) demostró cómo duplicar el potencial de la batería, lo que resultó un avance clave. Pero el petróleo se volvió más barato, así que el interés en las inversiones en energías alternativas disminuyeron. No ocurría lo mismo en Japón, donde las compañías de electrónica ansiaban baterías livianas y recargables que pudieran alimentar dispositivos electrónicos innovadores, como cámaras de video, teléfonos inalámbricos y computadoras.

Akira Yoshino, de la Corporación Asahi Kasei en Tokio, se percató de la oportunidad. «Tenía buen olfato para las tendencias», expresó en su día. Con el cátodo de Goodenough como base, creó la primera batería de iones de litio comercialmente viable en 1985. Logró eliminar el litio puro y utilizar iones de litio, que son más seguros. El resultado fue una batería ligera y resistente que podía cargarse cientos de veces antes de que su rendimiento se deteriorara.

En 1991, una importante empresa japonesa de electrónica comenzó a vender las primeras baterías de iones de litio, lo que llevó a una revolución en la electrónica... y en nuestras vidas. Los teléfonos móviles se hicieron más pequeños, las computadoras se volvieron portátiles y se desarrollaron reproductores de MP3 y tabletas.

Más ecológica

Posteriormente, investigadores de todo el mundo han buscado en la tabla periódica elementos para crear baterías aún mejores, pero nadie ha logrado inventar algo que supere la alta capacidad y el voltaje de la batería de litio. Sin embargo, la batería de iones de litio se ha cambiado y mejorado; entre otras cosas, John Goodenough ha reemplazado el óxido de cobalto con fosfato de hierro, lo que hace que sea más ecológica.

La producción de estas baterías no es de ninguna manera inocua. Tiene un impacto en el entorno, pero también «enormes ventajas medioambientales», según los académicos. Ha permitido el desarrollo de tecnologías de energía más limpias y vehículos eléctricos, contribuyendo a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y partículas. «Ha sentado las bases de una sociedad inalámbrica, libre de combustibles fósiles, y es de gran beneficio para la humanidad», respaldan.

La Real Academia de las Ciencias Sueca «ha dado importancia a los temas medioambientales», dijo un exultante Yoshino tras el fallo del galardón. «Esto animará mucho a los jóvenes investigadores», a quienes recomendó «ser flexibles de mente, pero al mismo tiempo fieles a sus metas».

Los premiados:

John Goodenough (Jena, Alemania, 1922): Nacionalizado estadounidense, cuando era niño tuvo problemas importantes para aprender a leer, una de las razones por las que se sintió atraído por las matemáticas y, finalmente, después de la Segunda Guerra Mundial, también por la física. Trabajó durante muchos años en el Laboratorio Lincoln del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT). Mientras estuvo allí, contribuyó al desarrollo de la memoria de acceso aleatorio (RAM), que sigue siendo un componente fundamental de la informática. Ahora es profesor de la Universidad de Texas en Austin (EE.UU.).

M. Stanley Whittingham (Reino Unido, 1941): Ha ejercido en las universidades de Oxford y Stanford. Actualmente es profesor de química y director del Instituto de Investigación de Materiales y del programa de Ciencia e Ingeniería de Materiales de la Universidad de Binghamton, parte de la Universidad Estatal de Nueva York.

Akira Yoshino (Suita, Japón, 1948): Licenciado en Química por la Universidad de Kioto, donde cursó estudios hasta principios de la década de los 70. En 2005 aprobó su doctorado en la materia en la Universidad de Osaka. Es miembro honorífico de la corporación Asahi Kasei, una gran compañía química global asentada en Tokio, y profesor de la Universidad Meijo en Nagoya, Japón.

Los tres investigadores se dividirán a partes iguales los 9 millones de coronas suecas (912.000 euros) con que están dotados los premios este año.

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