el sodio

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El litio es abundante, pero difícil de extraer y purificar para su uso en baterías. El año pasado, el precio del carbonato de litio alcanzó un máximo de más de 80.000 dólares por tonelada, aunque ha bajado considerablemente desde entonces. Por extraño que parezca, las personas que no se inmutan por los pozos de petróleo y gas a unos pocos pies de los hogares y las escuelas están perdiendo la cabeza acerca de los horrores de la minería de litio. Cabe señalar que no se realiza minería de litio al lado de hogares y escuelas, pero el sentido común y la lógica no prevalecen entre la multitud de combustibles fósiles.

El sodio también es abundante, pero a diferencia del litio, está fácilmente disponible. Por ejemplo, el precio del carbonato de sodio es de alrededor de $ 300 por tonelada en la actualidad. El sodio, uno de los componentes principales de la sal de mesa, es químicamente similar al litio y, gracias a la explosión de los precios del carbonato de litio, muchas empresas están investigando formas de usarlo para reemplazar el litio en las baterías de los vehículos eléctricos.

A pesar de ser químicamente similares, las baterías de iones de sodio actuales tienen una densidad de energía considerablemente menor que las baterías de litio. Eso es perjudicial, pero tenga en cuenta que no hace mucho tiempo, las baterías LFP eran lamentablemente deficientes en su capacidad de almacenamiento de energía. Pero las baterías LFP actuales son casi tan densas en energía como lo eran las baterías de iones de litio hace solo unos años. Las cosas se están moviendo rápidamente en el desarrollo de baterías. Es probable que las baterías de iones de sodio disponibles en la actualidad mejoren con la misma rapidez.

Por otro lado, las baterías de sodio se ven mucho menos afectadas por las bajas temperaturas y parecen poder manejar más ciclos de carga/descarga que las baterías de iones de litio. Las últimas baterías de sodio no requieren materiales escasos como el cobalto y el níquel. Tanto CATL como BYD dicen que están a punto de presentar paquetes de baterías EV que tienen una combinación de celdas de iones de litio y de iones de sodio. La idea es que las celdas de sodio abordarán el problema del rendimiento a bajas temperaturas y las celdas de litio se ocuparán de la necesidad de un buen rendimiento en la conducción diaria.

En el Salón del Automóvil de Shanghái esta semana, CATL dijo que sus baterías de iones de sodio se instalarán en el Chery iCAR que saldrá a la venta a fines de este año, según CnEVPost. Las fuentes de BYD dicen que su batería de iones de sodio también estará en producción en masa en la segunda mitad del año, comenzando con Seagull. BYD presentó el Seagull en Shanghái esta semana. Equipado con baterías LFP, está disponible en tres versiones con precios de preventa de $11.450, $12.200 y $14.000 respectivamente. Los nuevos modelos utilizan baterías Blade de BYD de 30,08 kWh y 38,88 kWh de capacidad. Aún no se han anunciado los precios de los automóviles equipados con baterías de iones de sodio.

The New York Times señala que debido a que las baterías de iones de sodio tienen densidades de energía más bajas, se necesitan más para igualar la capacidad de energía de las baterías de iones de litio. Eso significa que se necesita más espacio para una determinada cantidad de energía. Eso es un problema para el uso en vehículos, pero no para el almacenamiento de baterías a escala de red. Las empresas de servicios públicos que cambian de litio a sodio pueden simplemente colocar el doble de baterías grandes en un lote vacío cerca de paneles solares o turbinas eólicas, dice el Times.

La Ley de Reducción de la Inflación aprobada por el Congreso en agosto pasado fue diseñada principalmente para compensar el dominio de China en la producción de baterías de iones de litio en todo el mundo. El New York Times dice que un cambio a las baterías de iones de sodio puede hacer que el control de China sobre la fabricación de baterías sea aún mayor.

De las 20 fábricas de baterías de sodio ahora planificadas o que ya están en construcción en todo el mundo, 16 están en China, según Benchmark Minerals, una firma consultora. En dos años, China tendrá casi el 95 por ciento de la capacidad mundial para fabricar baterías de sodio. La producción de baterías de litio seguirá eclipsando la producción de baterías de sodio en ese punto, predice Benchmark, pero los avances en sodio se están acelerando.

Sin embargo, hay un problema para China cuando se trata de fabricar baterías de sodio. Controla gran parte de las fuentes de litio en todo el mundo, pero tiene poco acceso a la ceniza de sosa que es la fuente del sodio necesario para fabricar baterías.

Los Estados Unidos representan más del 90% de las reservas mundiales de carbonato de sodio fácilmente explotables. Según el New York Times, debajo del desierto del sudoeste de Wyoming hay un vasto depósito de carbonato de sodio que se formó hace 50 millones de años. Durante siglos, se ha extraído para satisfacer las necesidades de la industria de fabricación de vidrio de Estados Unidos.

Con reservas naturales mínimas de carbonato de sodio y renuencia a depender de las importaciones de los Estados Unidos, China produce carbonato de sodio sintético en plantas químicas alimentadas con carbón. Sí, lo leiste bien. China impulsará su negocio de iones de sodio con carbón. ¡Juramos que no nos lo estamos inventando!

Como si eso no fuera lo suficientemente malo, la industria del carbonato de sodio sintético de China tiene un historial de contaminación peligrosa del agua, que incluye el colapso de una pila de escoria alcalina en el centro-este de China en 2016 que arrastró autos y contaminó un río importante. La agencia ambiental del país está trabajando para limpiar la industria.

Las empresas de servicios públicos son notoriamente adversas al riesgo cuando se trata de nuevas tecnologías. Prefieren soluciones probadas y verdaderas que han resistido la prueba del tiempo. The Times dice que la industria quiere saber más sobre la durabilidad de las baterías de iones de sodio, como qué tan bien funcionan después de años al aire libre, no solo en los laboratorios, dijo David Fishman, consultor del sector energético de Lantau Group, una firma consultora.

Pero Fishman y otros ahora están observando de cerca el desarrollo de las baterías de sodio. La demanda de baterías está creciendo rápidamente y es poco probable que el litio siga siendo el material dominante indefinidamente.

El sodio es una alternativa atractiva al litio porque cuesta solo del 2 al 3% del precio del litio. ¡Imagínese lo que esa diferencia de precio podría significar para el precio de los vehículos eléctricos nuevos! También es en gran medida inmune a la disminución del rendimiento que afecta a las baterías de iones de litio en la actualidad. Pero la tecnología de iones de sodio está donde estaba la tecnología de iones de litio hace una década.

Eso no significa que no mejorará con el tiempo, pero sí sugiere que pueden suceder muchas cosas mientras tanto. Por ejemplo, el precio del litio podría seguir cayendo a medida que se descubren nuevas fuentes y los frutos de la IRA comienzan a notarse.

El hecho de que haya tanta ceniza de sosa disponible en los EE. UU. es probablemente la razón principal para buscar la tecnología de iones de sodio. Si Estados Unidos quiere desvincularse de China en lo que respecta a las baterías, el sodio puede ser el camino a seguir. Pero como señala el New York Times, prácticamente toda la investigación básica sobre las baterías de iones de sodio se lleva a cabo en China en la actualidad.

Eso tiene que cambiar si Estados Unidos quiere adelantarse a su nuevo adversario, pero ¿lo hará? Por todo lo que escuchamos en el centro de comunicaciones de CleanTechnica, nadie fuera de China está prestando mucha atención a la posibilidad de usar baterías de iones de sodio para vehículos o almacenamiento de energía, aunque el DOE está realizando algunas investigaciones sobre el tema. En China, docenas de laboratorios financiados por el gobierno están trabajando con baterías de sodio. Dentro de diez años, EE. UU. puede volver a tener motivos para lamentar su dependencia de la tecnología de baterías chinas y exigir saber: "¿Qué pasó?".

Steve escribe sobre la interfaz entre la tecnología y la sustentabilidad desde su hogar en Florida o desde cualquier otro lugar donde la Fuerza lo lleve. Está orgulloso de estar "despertado" y realmente no le importa por qué se rompió el vidrio. Cree apasionadamente en lo que dijo Sócrates hace 3000 años: "El secreto para cambiar es enfocar toda tu energía no en luchar contra lo viejo sino en construir lo nuevo".

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