La carrera tecnológica de la transición energética busca baterías más baratas y, en el caso de la Unión Europea, menos dependientes de materiales estratégicos que escasean en su territorio. Es uno de los principales retos de la electrificación en general y de la del coche eléctrico en particular. Y a la tecnología dominante actualmente, la del litio, le ha surgido una alternativa: la del sodio.

Las materias primas de las baterías de iones de sodio tienen la ventaja obvia de ser mucho más abundantes en la naturaleza: se encuentran en la sal del agua de mar. La tecnología necesaria para crear baterías con él es bastante similar a las del litio, pero sin necesitar este ni otros materiales poco accesibles, por tanto, más caros, como el cobalto o el níquel. Pero tiene dos limitaciones: baja densidad energética y un ciclo carga-descarga más corto.

Es decir, que acumula menos energía y la gasta más rápido que una batería de litio, lo cual nos deja lejos, por ejemplo, de la lucha por una mayor autonomía del coche eléctrico que le permita recorrer mayores distancias sin “recargar” y competir con los de combustión. Otra desventaja es que las baterías de litio se llevan estudiando y desarrollando desde los años 90, y las de sodio apenas desde los 2010, lo cual hace que su adaptación a diferentes escenarios sea menor.

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Francisco Montero-Chacón, profesor de Ingeniería en la Universidad Loyola de Andalucía, considera que en ese sentido la batería de ion sodio “es una de las alternativas más prometedoras” al litio y “ha experimentado un importante crecimiento en cuanto a madurez tecnológica en los últimos años. Podríamos afirmar que estamos atendiendo al nacimiento de la primera generación de baterías de ion de sodio. Eso sí, aún está lejos de alcanzar los niveles de producción de las baterías de ion litio”.

Más baratas, pero almacenan menos

En la actualidad, las baterías de ion sodio podrían ser, aproximadamente, un 25% más baratas que las de litio. El problema es que por las limitaciones que hemos señalado antes, de ciclo de carga y descarga y menor acumulación de energía, “haría falta incrementar, aproximadamente, un 50% el peso de las baterías para conseguir autonomías similares a las ofrecidas por las baterías de ion litio”.

Pero… depende de si pensamos en ellas como competidoras o como complementarias. Enrique García-Quismondo, investigador en energías renovables del instituto IMDEA Energía, señala a ENCLAVE ODS que lo más probable es que veamos una conferencia entre diferentes tipos de baterías e incluso la adaptación de la tecnología a las características de estas.

“En un horizonte de cinco años podemos tener baterías de sodio adaptadas a la electrónica a nivel de usuario; de hecho, ya existen algunos modelos para herramientas de construcción eléctricas”, explica. “Pero no es que vayan a desplazar a las baterías de litio, sino que van a convivir, algo que tiene todo el sentido. La electrificación de toda nuestra economía no es posible con un solo tipo de batería, probablemente, y cada una se adaptará a unas necesidades”.

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Por ejemplo, aunque sus ciclos de carga y descarga sean más cortos, algo en lo que quizás nunca pueda competir con el litio, “es una tecnología más apta para potencias más altas, y además es más estable, sufre menos sobrecargas o cortocircuitos, lo cual la hace más segura”. Por decirlo más directamente: no se incendian con tanta facilidad como las de litio, uno de los principales prejuicios contra el coche eléctrico. “También se pueden descargar completamente, a cero voltios, algo que si lo haces con una batería de litio, se degrada. La de sodio no”, añade.

Un sector emergente

El experto también apunta que “es importante mirar no solo lo que se investiga, sino qué dicen y hacen las empresas. Y el sodio está emergiendo poco a poco”.

En Europa tenemos a Tiamat Energy y Grupo Stellantis (Francia) y NorthVolt (Suecia), y en China se encuentran las firmas BYD y Huaihai. Empresas como Dacia o Ford se han interesado públicamente en esta tecnología, en la que una vez más China lleva cierta ventaja, y se prevé que puedan convertirse en los principales proveedores mundiales de baterías de ion de sodio para “microcoches”.

La cuestión de la investigación se vuelve crucial para abaratar costes o liderar esas transiciones. En la UE existe ya Alianza Europea de Baterías (European Battery Alliance), que busca “desarrollar una cadena de valor innovadora, sostenible y competitiva, para alcanzar una mayor presencia en el mercado”.

En España existen varias iniciativas integradas en los proyectos estratégicos para la recuperación y transformación económica (PERTE), el Plan Nacional Integrado de Energía y Clima 2021-2030 (PNIEC) o la Estrategia de Almacenamiento Energético, del Gobierno de España. Estos han dado lugar a diversos proyectos de producción de baterías. Además, desde el punto de vista de la investigación, cabe destacar los centros CIC energiGUNE (con desarrollos pioneros en baterías de ion sodio), CIDETEC o el recientemente creado Centro Ibérico de Investigación en Almacenamiento Energético en Extremadura (CIIAE).

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García-Quismondo añade que también hablamos de limitaciones de investigación o desarrollo que tienen que ver con decisiones económicas… y parte, políticas. “En China la instalación de grandes instalaciones industriales de baterías de flujo tiene que ver con los subsidios y la financiación pública que se les ha inyectado para fomentar su uso. En Estados Unidos o Australia pasa lo mismo con las baterías de ion litio por cómo ha bajado su coste”.

Ahí, añade, puede estar el hueco comercial. “No tienen elementos que supongan un coste grande, significativo, de manera que podrían venir a cubrir una gama, a lo mejor, de baterías de muy bajo coste, con prestaciones más bajas, pero que sean más rentables. Los coches pequeños y compactos que se están preparando en China tienen ese componente, pensados para desplazamientos cortos en ciertos entornos, por ejemplo, de movilidad urbana”.