El Laboratorio Federal Suizo de Ciencia y Tecnología de Materiales (EMPA) ha develado una batería de estado sólido de película fina que supera las capacidades de las tradicionales baterías de iones de litio.
Características sobresalientes de la nueva tecnología
Las baterías convencionales de iones de litio, pese a ser predominantes en el mercado, presentan ciertas limitaciones: reducción de capacidad tras cada ciclo, tiempos de carga prolongados y desempeño subóptimo bajo temperaturas variables.
En contraste, el invento del EMPA, ideado por los expertos Abdessalem Aribia y Moritz Futscher, transforma el panorama energético. Este dispositivo puede cargarse en apenas un minuto y ofrece una longevidad diez veces superior a las alternativas de iones de litio.
Adicionalmente, estas innovadoras baterías se mantienen estables ante fluctuaciones de temperatura y carecen del riesgo de inflamabilidad asociado a las baterías de iones de litio. Aribia ilustra su seguridad afirmando que, al cortarla, simplemente se obtienen dos unidades funcionales más pequeñas.
De la investigación a la comercialización
El descubrimiento, aunque revolucionario, se encuentra en sus fases iniciales. No obstante, la publicación de los resultados en Communications Chemistry ha generado expectativa en la comunidad científica.
Conscientes del potencial disruptivo de su invención, Aribia y Futscher, en colaboración con Yaroslav Romanyuk, han creado BTRY, una startup orientada a llevar esta tecnología al mercado. Aribia, designado director técnico, y Futscher, actual director general, poseen una sólida experiencia colaborativa en el proyecto.
Futscher expresa con entusiasmo: “Estamos seguros de que nuestro producto representará un significativo valor agregado en el sector”.
Las implicaciones ambientales y de seguridad
Un aspecto destacable de esta batería es su proceso de fabricación amigable con el medio ambiente. Además, su naturaleza no inflamable la posiciona como una alternativa segura, minimizando riesgos de incendios y liberación de gases nocivos característicos de las baterías de iones de litio dañadas.
Aribia enfatiza la seguridad inherente del diseño al señalar que, incluso al cortar la batería, no representa un peligro, diferenciándose claramente de las alternativas convencionales.
Esta combinación de características innovadoras y un enfoque en la seguridad y sostenibilidad podría consolidar a la batería de película fina del EMPA como el futuro del almacenamiento energético.
La Tecnología Detrás del Avance
Estas baterías, conocidas desde la década de 1980, han visto limitada su capacidad energética debido a la delgadez de sus componentes. Sin embargo, el innovador enfoque de apilar células de película fina ha incrementado su capacidad.
La producción de estas células implica recubrimiento al vacío, un proceso donde materiales se atomizan en un entorno vacío y luego se depositan de forma controlada en un sustrato. Esta técnica, según Futscher, ya se utiliza en la fabricación de semiconductores y recubrimientos de vidrio, lo que facilita la adaptación a la producción de baterías.
Aribia destaca una ventaja adicional del proceso: la ausencia de disolventes tóxicos. No obstante, el método encarece el producto, siendo más adecuado para dispositivos donde la batería no constituye una parte significativa del costo total, como smartphones, smartwatches y satélites.
Reconocimiento y Apoyo Institucional
El potencial de este avance no ha pasado desapercibido. BTRY ha obtenido respaldo de Innosuisse y ha sido admitida en la incubadora de la Agencia Espacial Europea (ESA). Asimismo, Aribia fue galardonado con una beca Empa dirigida a emprendedores en ciernes.
Antes de que estas avanzadas baterías vean la luz en el mercado, Futscher y Aribia aún tienen desafíos por enfrentar, tanto técnicos como administrativos. Ambos investigadores están comprometidos en usar recursos del Centro de Competencia de Recubrimientos de EMPA para desarrollar prototipos más robustos y demostrar su viabilidad a posibles inversores.
El objetivo a corto plazo es incrementar el tamaño y el número de capas de la batería. Aribia aspira a diseñar una batería de un centímetro cuadrado con dos o tres capas, con miras a demostrar la escalabilidad de la tecnología.
Apoyo a Emprendedores en EMPA
La beca Empa Entrepeneur Fellowship se otorga a investigadores de EMPA con ambiciones emprendedoras. Estas ayudas, adjudicadas por concurso, brindan respaldo financiero durante doce meses. Además, las start-ups resultantes se benefician de la asistencia proporcionada en incubadoras como glatec y Startfeld.
La clave del éxito yace en el proceso de producción, que aunque no es completamente nuevo, presenta innovaciones significativas. Si las propuestas de Futscher y Aribia se materializan conforme a las expectativas, se podría vislumbrar una reducción en los precios de venta y una mejora en los márgenes.
Un desafío importante es la magnitud de la industria de las baterías, dominada por corporaciones de gran envergadura. Para competir, el equipo de Futscher y Aribia necesita asistencia especializada, tanto empresarial como jurídica, y deben actuar con rapidez.