Un equipo de la Universidad de Córdoba investiga baterías de iones de sodio como alternativa sostenible al litio, en el marco del proyecto MASTER. Estas baterías son más abundantes y podrían reducir la dependencia de materiales críticos. Aunque presentan limitaciones en voltaje y peso, su desarrollo busca mejorar la estabilidad y rendimiento, haciéndolas adecuadas para el almacenamiento de energías renovables. La investigación destaca el potencial del sodio en la transición energética.
Un equipo de investigación de la Universidad de Córdoba se encuentra inmerso en un consorcio internacional dedicado al desarrollo de baterías de iones de sodio, que prometen ser una alternativa más sostenible frente a las tradicionales baterías de litio. Este avance podría transformar el panorama del almacenamiento energético y disminuir la dependencia de materiales críticos como el litio y el cobalto.
La iniciativa forma parte del proyecto MASTER (Control de la superficie de electrodos para lograr una capacidad reversible ultraalta), financiado por la convocatoria europea M-era.net y la Agencia Estatal de Investigación española. En este esfuerzo colaboran cuatro grupos de investigación provenientes de España, Bulgaria y Turquía.
El investigador José Luis Tirado, catedrático del Departamento de Química Inorgánica e Ingeniería Química en la UCO, destaca que «el sodio es mucho más abundante que el litio y está distribuido de manera más uniforme en todo el mundo». A diferencia del litio, que se concentra en regiones específicas como el triángulo formado por Bolivia, Argentina y Chile —donde su extracción enfrenta problemas geopolíticos—, el sodio ofrece una solución más accesible.
Las baterías convencionales utilizan óxido de litio y cobalto como cátodo. Sin embargo, ambos materiales presentan desafíos: el litio es escaso y el cobalto está asociado a problemas éticos en su extracción, incluyendo casos documentados de trabajo infantil en algunos países africanos. Las baterías de sodio emergen como una opción más ética y sostenible.
A pesar de sus ventajas, las baterías de iones de sodio aún enfrentan limitaciones significativas. Tirado señala que aunque tienen similitudes electroquímicas con las baterías de litio, no logran alcanzar voltajes tan altos ni capacidades equivalentes. Por ello, el equipo trabaja en dos frentes: mejorar la estabilidad del cátodo y optimizar su voltaje operativo.
Aunque estas baterías son más pesadas que las basadas en litio —lo que podría restringir su uso en vehículos eléctricos—, se perfilan como una alternativa eficaz para el almacenamiento estacionario de energía renovable. Esto resulta crucial para gestionar la intermitencia asociada a fuentes como la solar o eólica.
Tirado enfatiza que «lo importante es que sean capaces de almacenar energía procedente, por ejemplo, de placas solares o turbinas eólicas», lo cual sería clave para garantizar un suministro energético constante cuando sea necesario.
Para aumentar tanto la estabilidad como el rendimiento de las baterías de sodio, los investigadores están trabajando en recubrir las partículas del cátodo con materiales específicos que protejan sin comprometer su actividad. Según Tirado, esta estrategia ha mostrado resultados alentadores; algunas mejoras han sido tan significativas que se puede hablar incluso de un cambio cualitativo en la durabilidad del material.
El equipo ha experimentado con diversos elementos sustituyentes en óxidos laminares, destacando los fosfatos de vanadio. Han descubierto que sustituir parcialmente el vanadio por hierro o aluminio incrementa notablemente el voltaje operativo, acercándose a la densidad energética típica del litio.
Tirado concluye afirmando que este campo está generando gran interés a nivel global. Proyectos destacados en países como Alemania están apostando por esta tecnología emergente. Recientemente, la revista Science resaltó que «las baterías de sodio podrían algún día cargar energía a la economía verde», subrayando así el potencial significativo que tiene esta línea investigativa donde la Universidad de Córdoba desempeña un papel fundamental.
El consorcio seguirá trabajando para perfeccionar estos materiales con miras a alcanzar prestaciones similares a las baterías convencionales, pero aprovechando las ventajas sostenibles y disponibles del sodio.