Entrevista a Guillermina Luque (LAES)

Guillermina Luque está al frente del Laboratorio de Energías Sustentables de la Universidad Nacional de Córdoba. Se trata de uno de los grupos más destacado en el estudio de batería de litio.

En esta entrevista cuenta desde cómo una batería es capaz de almacenar algo tan inhacible como la electricidad, hasta cuál es la posición del sistema científico argentino sobre los desafíos ambientales de esta tecnología.

-¿Qué diferencias hay entre una batería de litio con las que tiene los autos actuales?

-Existen baterías primarias y secundarias. Un ejemplo de batería primaria es una pila del control remoto: se puede usar una sola vez. Las baterías secundarias con la de plomo ácido de los autos y las del celular. Tienen la ventaja de ser recargables. A su vez, una batería de litio es mejor que una de plomo ácido porque tiene una mayor capacidad, esto es, que en la misma masa de batería puede almacenar más energía. Por eso no hay autos eléctricos con batería de plomo ácido. También es mejor su ciclabilidad, esto es la vida útil o la cantidad de veces que se puede cargar y descargar la batería.

-¿Cómo almacenar energía las baterías?

-Es un proceso electroquímico. Las baterías tienen dos electrodos uno que se llama ánodo y otro que se llama un cátodo, donde ocurren las reacciones electroquímicas. Cuando la batería entrega energía, ocurre una reacción electroquímica espontánea, donde se liberan electrones, esto es energía. En las baterías de ion litio esos electrones se desprenden de ion de litio mientras 'viaja' desde el ánodo al cátodo

Al cargarla, cuando la enchufamos, estamos forzando una reversión de esa reacción química. Entregamos electrones desde la red eléctrica para producir el proceso electroquímico inverso. Son reacciones Redox (reducción/oxidación), que quizás hayan visto algo en la escuela.

Es el tipo de proceso que que usan sí le he leído líquido justamente se llama yo litio, porque primero las baterías de litio eran de tipo primaria y de litio metálico. Luego evolucionaron a ion litio para hacerlas recargables. Hace 30 años, había otras baterías secundarias como la de plomo ácido o níquel cadmio, pero el litio es un material muy liviano por lo que se logra una mayor densidad de energía.

¿Qué margen hay para seguir mejorando esta batería de ion litio, tras 30 años de investigación?

El problema de las baterías de hoy es el cátodo. La tecnología ha llegado a lo máximo de densidad energética que puede entregar una batería de este tipo. La química de estas baterías llegó a su límite. Estos cátodos pueden ser de níquel, manganeso y cobalto (NMC), o hierro y fosfato (LFP) en diferentes proporciones. Pero sigue teniendo el ion litio. La siguiente generación de baterías serán post ion litio. Ahí se está pensando en batería de litio-aire o litio-azufre. Esas nuevas tecnologías van a permitir vehículos eléctricos con autonomía superior a los 400 kilómetros que pueden tener los mejores autos eléctricos de la actualidad.

¿Cuánto falta para que esta nueva generación de baterías llegue a la industria?

Entre 10 a 20 años, pero además se está pensando en baterías que no utilicen litio. Pero el mercado de vehículos ya sabe que por 20 o 30 años se utilizarán diferentes tipos de baterías de ion litio.

Siempre llama la atención y es noticia cuando un auto eléctrico se incendia o explota. ¿Qué tan seguras son las baterías de litio?

Estos incidentes son raros y ocurren por algo muy puntual, un cortocircuito entre los dos electrodos de la batería porque hay un problema con el aislante que los separa. A su vez los elementos de la batería son volátiles. Pensemos en los autos actuales que llevan litros de combustible en sus tanques y también se prenden fuego o explotan. Sin embargo, los utilizamos sin ningún temor. Los vehículos eléctricos están en una etapa de novedad y, en general, las personas le tenemos miedo a lo nuevo. El desarrollo de estas baterías tiene años de investigación para no solo mejorar su capacidad sino también su seguridad. Por lo que los vehículos eléctricos son tanto o más seguros que los vehículos a combustión interna.

¿Qué tan grande es el ecosistema científico argentino que estudia la cadena del litio?

Deben haber por lo menos 300 investigadores, que estudian desde nuevas formas de extracción en los salares hasta el desarrollo de baterías post ion litio. Pero también científicos sociales que exploran los impactos de esta industria en las comunidades donde están los recursos. La ciencia argentina tiene una gran capacidad y desde otros países valoran ese recurso humano al punto de ofrecer importantes oportunidades laborales. El problema es que Argentina todavía no puede aprovechar al máximo ese potencial y ese conocimiento. Falta decisión política y apoyo económico a la ciencia local. Argentina nunca tiene continuidad con ninguna política. Hace algunos años se impulsó el estudio del litio con investigación estratégica, pero ahora hicieron cambios que, por ejemplo, perjudican a nuestro grupo de Córdoba, uno de los más importantes del país.

¿Cuál puede ser el impacto real de las baterías de litio en la lucha contra el cambio climático?

No hay que pensar en las baterías de litio sólo para los vehículos eléctricos, sino en el marco de una transición energética. Necesitamos baterías para almacenar energía renovable eólica o solar, las cuales son intermitentes. A su vez, en el ejemplo de Argentina de nada sirve tener vehículos eléctricos si la fuente de generación siguen siendo los combustibles fósiles. Además, en territorios extensos como Argentina el uso de baterías es necesario para abastecer poblados aislados.

¿Cuando los investigadores trabajan en estos desarrollos, tienen como meta ayudar a reducir el cambio climático?

En Argentina el litio se lo menciona más como un recurso que puede generar divisas y trabajo, pero sabemos que las baterías de litio son necesarias para ayudar a reducir los gases de efecto invernadero. A su vez, sabemos el conflicto que genera el tema del agua y hay muchos investigadores que estudian esta problemática y tratan de plantear soluciones. Los métodos de extracción van a ir mejorando para convertirse en un proceso más amigable con el ambiente. Sin embargo, no hay que olvidar que para hacer baterías de litio no solo se necesita litio, sino otros metales que también suponen métodos de extracción poco amigables con el entorno.

También tenemos presente el debate en torno a sí el litio debe considerarse un mineral estratégico, como ocurre en otros países. O que las empresas dejen más regalías para ayudar al desarrollo de las comunidades e incluso apoyar la ciencia vinculada al litio.

¿Por qué Argentina debería tener científicos que conozcan la ciencia y tecnología que hay detrás de la fabricación de baterías de litio?

En primer lugar porque el país debería explorar la posibilidad de producir baterías. Será difícil competir con China y otras potencias, pero no debemos descartarlo, más aún si ya contamos con recursos calificados. Además, tener el know how es bueno para saber si las batería que estamos importando son de calidad y poder realizar controles a todos los dispositivos que utilicen baterías.