Batería de grafeno: el bombo se convierte en una realidad de carga rápida

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  Previsión Quantumrun
• Febrero 23, 2022

Resumen de información

El grafeno está causando sensación en el almacenamiento de energía debido a sus propiedades únicas, como su gran superficie, resistencia, flexibilidad y conductividad eléctrica eficiente. Las empresas emergentes están aprovechando estas propiedades para desarrollar baterías que superen a las tradicionales, prometiendo tiempos de funcionamiento más largos, huellas de carbono reducidas y tiempos de carga más rápidos, particularmente para vehículos eléctricos (EV). A pesar de los elevados costes de producción que actualmente obstaculizan su adopción generalizada, el potencial de las baterías de grafeno podría transformar varios sectores, desde los electrodomésticos hasta los sistemas de energía renovable.

Contexto de grafeno

El grafeno, la forma más fina de grafito que conocemos, es un material que ha ido ganando atención en el campo del almacenamiento de energía. Este material está compuesto por una sola capa de átomos de carbono, lo que le confiere una gran superficie en relación con su volumen. Esta propiedad única lo convierte en una excelente opción para su uso en baterías y supercondensadores. La delgadez del grafeno, combinada con su resistencia, flexibilidad y ligereza, lo convierte en un eficiente conductor de electricidad. También ofrece baja resistencia a la energía térmica, que es un factor crítico en el rendimiento de la batería. 

Las empresas emergentes ya están aprovechando el potencial del grafeno en la tecnología de baterías. Por ejemplo, Nanograf ha informado que sus baterías presentan un aumento del 50 por ciento en el tiempo de funcionamiento en comparación con las baterías de iones de litio convencionales. Además, han notado una disminución del 25 por ciento en la huella de carbono total de sus baterías y una reducción del peso a la mitad para la misma producción. 

Otra startup, Real Graphene, está utilizando la durabilidad del grafeno para crear baterías que puedan soportar una corriente eléctrica más potente. Esta característica es particularmente importante para los vehículos eléctricos, que requieren baterías que puedan soportar altos niveles de estrés. Aunque el período de prueba de las baterías de vehículos eléctricos suele durar de tres a cuatro años, Real Graphene se muestra optimista sobre el potencial de su tecnología. Creen que sus baterías basadas en grafeno podrían cargar un vehículo eléctrico de consumo estándar en menos de una hora, una mejora significativa con respecto a los tiempos de carga actuales. 

Impacto disruptivo

Los tiempos de carga más rápidos para los vehículos eléctricos habilitados por baterías de grafeno podrían cambiar las reglas del juego, haciendo de los vehículos eléctricos una opción más atractiva para los consumidores. Además, a medida que las empresas apuntan cada vez más a alinear sus operaciones con políticas ambientales, sociales y de gobernanza (ESG), es probable que crezca la demanda de opciones de energía más limpias, como las baterías de grafeno. Este cambio podría estimular una mayor investigación y desarrollo en esta área, a pesar de las limitaciones actuales de financiación.

Además, el potencial de las baterías de grafeno se extiende más allá de los vehículos eléctricos. Consideremos los electrodomésticos y las herramientas eléctricas, que son parte integral de nuestra vida diaria. Estos dispositivos podrían ver una mejora significativa en su vida útil y rendimiento con el uso de baterías de grafeno. Por ejemplo, un taladro inalámbrico alimentado por una batería de grafeno podría funcionar durante períodos más prolongados, reduciendo la frecuencia de recarga y mejorando la productividad. De manera similar, los electrodomésticos, como aspiradoras y cortadoras de césped, podrían volverse más eficientes y cómodos de usar. Estas mejoras podrían provocar un cambio en las expectativas y los estándares de los consumidores para dichos dispositivos, lo que influiría en los fabricantes para que adopten baterías de grafeno.

Sin embargo, el alto coste de producción del grafeno es una barrera importante para su adopción generalizada. Pese a ello, el interés mostrado por grandes empresas, como Tesla Motors, Samsung y Microsoft, por el desarrollo de baterías de grafeno es una señal prometedora. Su participación podría conducir a avances en las técnicas de producción, reduciendo potencialmente los costos y haciendo que las baterías de grafeno sean más accesibles. Esto podría abrir una amplia gama de aplicaciones para este material, desde electrónica de consumo hasta sistemas de energía renovable.

Implicaciones de la tecnología de baterías de grafeno

Las implicaciones más amplias de las baterías de grafeno pueden incluir:

• Disminuciones significativas en el costo de los vehículos eléctricos que aceleran aún más el alejamiento del mundo de los vehículos de combustión de todo tipo. 
• El desarrollo acelerado de aviones eléctricos y vehículos VTOL (despegue y aterrizaje vertical) para casos de uso comercial y de consumo, lo que hace viable el transporte urbano y de larga distancia con drones.
• Inversión del gobierno en redes eléctricas modernizadas y estaciones de carga que puedan entregar electricidad de manera segura de una manera que permita la carga rápida que es estándar con las baterías de grafeno.
• La creación de nuevos puestos de trabajo una vez que los costos de fabricación disminuyan y la producción en masa de baterías de grafeno se haga realidad.
• Nuevas industrias y oportunidades laborales en ciencia de materiales avanzada y producción de baterías.
• Nuevas regulaciones y estándares para garantizar el uso seguro y ético de las baterías de grafeno, lo que conducirá a un mercado de almacenamiento de energía más seguro y regulado.
• La disponibilidad de baterías más duraderas y de carga más rápida influye en las tendencias demográficas, y cada vez más personas, especialmente en zonas remotas, obtienen acceso a fuentes de energía fiables.

Preguntas a considerar

• Es probable que los productos tecnológicos, como los teléfonos móviles y las tabletas, y otros aparatos comerciales duren mucho más cuando se alimentan con baterías de grafeno. ¿Qué efecto cree que tendrá esto en las ventas minoristas y el consumismo en general?
• Teniendo en cuenta los beneficios de un vehículo eléctrico alimentado por batería de grafeno, incluida su capacidad de carga rápida, ¿cree que las baterías de grafeno estimularán un mayor interés y propiedad de vehículos eléctricos?