Las baterías de litio han revolucionado los vehículos eléctricos en los últimos años. También se utilizan en otros productos, como teléfonos móviles, dispositivos de vapeo, sistemas de almacenamiento de energía solar, cepillos de dientes eléctricos, herramientas y ordenadores portátiles.
Por término medio, una batería de vehículo eléctrico utiliza unos 8 kg de litio, pero algunas pueden consumir mucho más. Algunas de las baterías de Tesla, por ejemplo, utilizan unos 62,6 kg de litio.
Las baterías de litio pueden ser caras dado que el litio es un material difícil de extraer, requieren una enorme cantidad de agua y una tecnología con metales pesados para su producción. La extracción de litio también provoca residuos minerales, así como la erosión del suelo y la contaminación del agua.
La extracción de litio ha estado muy asociada a prácticas poco éticas, como el trabajo infantil y forzado, especialmente en países donde abunda el metal, como la República Democrática del Congo (RDC).
Además, también son difíciles de reciclar, lo que provoca un elevado despilfarro anual. Algunas empresas buscan ahora otras alternativas a las baterías de litio. Esto sigue siendo un reto, porque el litio todavía se considera vital para la transición a la energía verde, y aún faltan inversiones y exploración de nuevas alternativas.
¿Es el manganeso una alternativa viable a las baterías de litio?
Las baterías de manganeso han atraído recientemente la atención como posibles alternativas a las de litio. Normalmente, el cobalto, el níquel y el litio son los metales más demandados para las baterías de los vehículos eléctricos, pero el manganeso también es útil.
Es un material de cátodo en los coches eléctricos, diseñado para aumentar su aspecto de seguridad, densidad energética y rentabilidad. Una batería media de vehículo eléctrico contiene unos 20 kg de manganeso y 14 kg de cobalto.
El manganeso es más barato de extraer que el litio y hay mucha más cantidad disponible. Dado que la extracción de cobalto está envuelta en varios problemas de derechos humanos, y que la mayor parte del níquel extraído no es apto para su uso en vehículos eléctricos, hay un interés creciente por el manganeso en las baterías.
Martin Kepman, Director General de la empresa minera canadiense Manganese X Energy Corp, declaró en una entrevista: "El manganeso es un candidato a la disrupción en el espacio de las baterías de iones de litio. Posee cualidades elementales que pueden mejorar la densidad, la capacidad, la recargabilidad, la seguridad y la longevidad de las baterías. El momento para establecer un recurso norteamericano de manganeso no podría ser mejor".
"Con el impulso mundial hacia una tecnología más ecológica y la reducción de la huella de carbono, Manganese X está preparada para liderar el suministro nacional de manganeso para la industria de las baterías recargables, desde las pequeñas baterías de consumo de los dispositivos electrónicos, los teléfonos inteligentes y las reservas de energía de almacenamiento, hasta la industria de los vehículos eléctricos e híbridos".
Tesla y Volkswagen son dos de las empresas más destacadas que exploran el uso de baterías de manganeso en estos momentos, y Elon Musk ha declarado recientemente que las baterías de manganeso tienen "potencial" para impulsar la transición mundial.
Normalmente, el manganeso se utiliza en combinación con el litio en una serie de baterías como las de óxido de litio y manganeso (LMO), las de fosfato de litio y hierro y manganeso (LiFeMnPO4) y las de espinelas de litio y manganeso, que es un cátodo.
Las baterías de níquel, manganeso y óxido de cobalto (NMC) también son populares en la actualidad. Según la Agencia Internacional de la Energía (AIE), las baterías de NMC representarán el 60% de la cuota de mercado en 2022, las de litio ferrofosfato (LFP) casi el 30% y las de níquel cobalto óxido de aluminio (NCA) aproximadamente el 8%.
Sin embargo, aunque un mayor uso del manganeso puede ser una buena opción para reducir la necesidad de níquel o cobalto en las baterías de litio, en la actualidad la mayor parte del manganeso se sigue utilizando junto con el litio en los VE, por lo que podría ser necesaria más investigación y desarrollo antes de que el manganeso pueda ser el metal dominante en las baterías de los VE.
Otras alternativas a las baterías de litio
Otra de las alternativas en alza a las baterías de litio es la batería de iones de sodio. Son eficientes energéticamente, se cargan rápido y son estables a temperaturas extremas, por lo que ofrecen una gran protección contra el sobrecalentamiento.
Además, también son considerablemente menos tóxicas que otras opciones de baterías, ya que no incluyen cobre, litio, cobalto ni níquel, que pueden causar contaminación en el proceso de extracción y pueden ser un peligro potencial de incendio.
Sin embargo, estas baterías no almacenan tanta energía como las de litio, lo que significa que podrían no ser adecuadas para su adopción a gran escala. Además, como las pilas de iones de sodio siguen siendo una tecnología relativamente nueva, su cadena de suministro y disponibilidad no están tan desarrolladas como las de litio.
Las baterías de zinc-ión son otra tecnología que ha despertado más interés últimamente. Se considera más respetuosa con el medio ambiente que el litio, y hay mucha cantidad, por lo que es más barata y fácil de extraer.
Las baterías de zinc requieren poco mantenimiento y no hay que vigilarlas constantemente por cuestiones de seguridad y rendimiento. Tienen una amplia temperatura de funcionamiento y una baja potencia de salida, lo que las convierte en opciones ideales para aplicaciones de baja potencia, como linternas y mandos a distancia. Sin embargo, las pilas de zinc tienen una densidad media, en comparación con las de litio, lo que significa que no pueden almacenar tanta energía.
Otra alternativa a las pilas de litio son las pilas de estado sólido, mucho más compactas, potentes y sostenibles, especialmente para vehículos eléctricos. No sólo eso, sino que las baterías de estado sólido son más pequeñas y ligeras que las de litio. También son más seguras, con mayor capacidad y autonomía y menor huella de carbono.
Tienen capacidades de recarga más rápidas, y pueden recargarse en 10 o 15 minutos, frente a un tiempo de entre 20 minutos y 12 horas para las baterías de litio. Sin embargo, la desventaja es que las baterías de estado sólido son más caras de producir y las cadenas de suministro aún se están desarrollando.
