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Los cuatro cuellos de botella de los coches eléctricos | Tecnología

Cada vez es más frecuente ver un coche eléctrico rodando sigilosamente por las calles. Sus ventas han aumentado, incluidas las que se encuadran en el mercado del ecolujo, y se han convertido en una opción viable para más y más familia. Hoy en día casi todos los fabricantes de automovilismo apuestan el futuro a los eléctricos. Adicionalmente, desde las instituciones se promueven como una fórmula contra el cambio climático y para descontaminar las ciudades. La Unión Europea quiere que haya al menos 30 millones de coches eléctricos en las carreteras para el año 2030. Para esa misma época, Estados Unidos ha establecido que la medio de nuevas matriculaciones sean de eléctricos, mientras que China se ha traumatizado como objetivo un 40%.

Sin requisa, su acogida masiva aún presenta grandes obstáculos. Las típicas trabas que se suelen citar para que el motor eléctrico sustituya al de combustión son su elevado precio, la yerro de una infraestructura de carga y su poca autonomía. Pero hay otras dificultades, de tipo industrial, para que los coches eléctricos se vuelvan omnipresentes en las carreteras.

El carboncillo

En las baterías de ion litio de los coches eléctricos, el polo imagen está hecho por carboncillo, una de las formas en las que se encuentra el carbono en la naturaleza. Es el único material que se utiliza para este fin. “El carbono es un material que no parece muy crítico. Es muy profuso en la corteza terráqueo”, señala Confusión Sotillo, investigadora de la Universidad Complutense de Madrid en el Sección de Física de Materiales. “El problema con las baterías es que el carboncillo que se incorpora se tiene que procesar. Y la viejo parte de las plantas de procesado está en China”. De ahí que la Unión Europea incluya el carboncillo en su tira de materiales críticos; en esa tira igualmente están el litio, el cobalto, el níquel o el manganeso, todos ellos componentes de una formación de coche eléctrico.

El carboncillo es, igualmente, el material que más peso tiene en una formación de ion litio. Varía entre los 50 y los 100 kilogramos, según la consultora Kearny. Esto quiere asegurar que por cada 10 millones de coches eléctricos que se fabriquen se necesitarán entre 500.000 y un millón de toneladas de este material. Y actualmente la producción mundial de carboncillo, para todos sus usos, solo alcanza el millón de toneladas.

Sotillo apunta que ya se indagación prosperar la producción, pero reconoce que es muy complicado. Otra de las opciones es sustituirlo, pero siquiera es ausencia realizable. “Una vez que hubiéramos comprobado que hay una alternativa y que funciona aceptablemente, habría que establecer esa industria”, explica la investigadora. “Y eso muchas veces es difícil. Tienes que mover toda la industria a los nuevos materiales”.

El litio

Al componente por el que son conocidas las baterías le ocurre lo contrario que al carboncillo. “El litio es un ambiente muy poco profuso en la corteza terráqueo, así que la cantidad de material que se podría obtener para manufacturar coches eléctricos es limitada”, indica Sotillo.

La geocientífica Hannah Ritchie, de la Universidad de Oxford (Reino Unido), hizo números al respecto. Se estima que hay 88 millones de toneladas de litio en la Tierra, pero de ellas solo 22 millones son extraíbles. Con todas estas reservas, calculaba Ritchie, se pueden manufacturar 2.800 millones de baterías eléctricas. Es difícil enterarse cuántos coches hay en el mundo, pero algunas estimaciones apuntan una signo en torno a los 1.400 millones. Si se cotejan los dos números, no dan precisamente una situación de cantidad. No hay que olvidar que parte del litio tendrá que utilizarse para otros usos que ya tiene hoy.

“El otro problema del litio es que es un ambiente que tiende a ser muy reactivo. Una vez que has ajado la formación es muy difícil recuperarlo”, advierte Sotillo. La física indica que igualmente existen investigaciones para sustituir a este material. “El sodio o el potasio, en una tecnología de formación similar a la del litio, son principios que tendrían una capacidad beocio de acumular energía, pero son más fácilmente recuperables y son más abundantes”.

Planta de reciclaje de baterías de vehículos eléctricos en Weinan, China.
Planta de reciclaje de baterías de vehículos eléctricos en Weinan, China.VCG (Getty Images)

El reciclaje de las baterías

Hay que tener en cuenta que la formación de un transporte eléctrico ocupa todo el chasis. Y solo dura unos diez abriles. Cuando llega el momento de cambiarla, empieza la odisea del reciclaje. Félix Antonio López, investigador del CSIC y responsable del Laboratorio de Reciclado de esta ordenamiento, menciona un apunte esencia: en una planta de reciclaje, el desmantelamiento de las baterías se hace a mano, pues aún no hay procesos automatizados.

“Donde están los problemas es en el reciclado de la formación interna”, sostiene López. En el interior hay módulos, compuestos de celdas o pilas. “Esas pilas se trituran. Y luego se llevan a parte operaciones de separación, encaminadas fundamentalmente a separar los plásticos y el cobre. Pero estas separaciones no son perfectas. Y el resultado es lo que conocemos con el nombre de masas negras”. Se llaman así por la dominancia del carboncillo. Pero igualmente contienen níquel, cobalto, manganeso (procedentes del cátodo), así como litio, fósforo o flúor (presentes en el electrolito de la formación). No es realizable recuperar esos principios y resulta costoso hacerlo adecuado a la yerro de automatización. Por ahora, toda esa masa negra se envía a reciclar a China.

Resquilar el reciclaje es difícil, según afirma López. El investigador calcula que podrá suceder tecnología productiva, que se pueda transferir a las empresas, en un horizonte de cinco o seis abriles. A partir de ahí habría que llevarla a escalera industrial, poco que igualmente lleva su tiempo.

El despensa energético

La acogida masiva de los coches eléctricos igualmente conllevará una viejo exigencia para la red eléctrica. En este atmósfera, Antonio Gómez Hospiciano, catedrático en el área de Ingeniería Eléctrica en la Universidad de Sevilla, distingue entre dos conceptos: la energía, que se tiene que producir en las centrales, y la potencia, que representa la velocidad a la que se entrega la electricidad.

“En España no hay ningún problema relevante en cuanto a la producción de energía”, afirma Gómez. Y es que de confusión se paran o se reduce la productividad de algunas centrales térmicas y nucleares porque no son necesarias. Es asegurar, hay infraestructura para producir más energía de la que consume el país.

El periferia estaría en la potencia de la red eléctrica. “Si todo el mundo carga su coche en el pico de consumo de la tarde, como en principio sería lo racional, habría un gran problema, tanto en la red de transporte como en la de distribución”, subraya Gómez. “Para evitarlo, la idea es fomentar que los coches se carguen durante el resto de la confusión”.

Aun así, en un atmósfera con millones de coches eléctricos cabría esperar problemas en la red de distribución, que implica la media y la mengua tensión. Cuando la electricidad se genera en una central va mediante ingreso tensión a una subestación y, de ahí, pasa a través de media tensión a los centros transformadores, que distribuyen la electricidad mediante cableado de mengua tensión a viviendas y comercios.

“Un centro de transformación puede impulsar típicamente a entre 100 y 300 clientes. Si, de toda esta familia, los que tuvieran coches los cargaran a la vez, aunque fuera por la confusión, habría que engrosar la red de distribución radial de mengua tensión que llega a esos bloques de viviendas”, explica Gómez. Y este sería un trabajo que habría que hacer a nivel restringido, en ciudades y barrios.

Coordinar a gran escalera la carga de los vehículos y desempolvar parte de la red eléctrica son otros dos escollos para una irrupción masiva de los coches eléctricos. Aunque todas estas dificultades solo se harán patentes con el tiempo, a medida que su acogida se vaya generalizando.

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Creditos a Pablo G. Bejerano

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