SODIGREEN

Las baterías de sodio-ion avanzan como alternativa al litio con procesos sin disolventes y materiales reciclados

Las baterías de sodio-ion se están abriendo camino en un terreno hasta ahora dominado por las baterías de litio-ion. Durante la última década, el litio ha sido el material estrella de la transición energética, presente en todo tipo de dispositivos, desde teléfonos móviles y ordenadores portátiles hasta coches eléctricos y sistemas de almacenamiento estacionario.

Sin embargo, el encarecimiento del litio, la concentración de su producción en unas pocas regiones del mundo y la dificultad para asegurar un suministro sostenible han puesto en el foco la necesidad de alternativas. Y ahí entra en juego el sodio, un elemento mucho más abundante en la corteza terrestre y distribuido de manera más equitativa a escala global.

El atractivo del sodio radica en que comparte propiedades químicas con el litio, al pertenecer ambos al mismo grupo de la tabla periódica. Aunque sus iones son algo más grandes y pesados, lo que en principio limita la densidad energética de las baterías de sodio frente a las de litio, los avances en investigación y desarrollo están superando muchas de estas limitaciones. Hoy ya se empiezan a fabricar prototipos comerciales de baterías de sodio que pueden competir en aplicaciones de movilidad ligera y almacenamiento estacionario, dos ámbitos claves para la descarbonización.

En este contexto se enmarca el proyecto SODIGREEN, impulsado por el Instituto Tecnológico de la Energía (ITE) y AIMPLAS, el Instituto Tecnológico del Plástico, con financiación del Instituto Valenciano de Competitividad e Innovación (IVACE+i) y fondos europeos FEDER. La iniciativa busca sentar las bases de una nueva generación de baterías de sodio diseñadas específicamente para la movilidad urbana: bicicletas eléctricas, patinetes, scooters y vehículos ligeros, donde el peso y la autonomía se combinan con requisitos de seguridad y coste reducido.

Uno de los aspectos más innovadores del proyecto es la apuesta por procesos de fabricación solvent-free, es decir, libres de disolventes. Tradicionalmente, la producción de electrodos para baterías implica el uso de compuestos químicos volátiles que resultan tóxicos y difíciles de gestionar. Sustituir estos disolventes por técnicas como la extrusión en seco no sólo reduce el impacto ambiental, sino que también mejora la eficiencia de fabricación y abarata los costes. Este enfoque conecta directamente con los objetivos de sostenibilidad y circularidad que marcan la hoja de ruta europea para la industria de la energía.

Otro pilar central de SODIGREEN es el uso de materiales reciclados procedentes de baterías en desuso. La idea es recuperar componentes catódicos y darles una segunda vida, cerrando así el ciclo de los materiales críticos. Esto no sólo reduce la dependencia de materias primas difíciles de obtener, sino que también refuerza un modelo de economía circular. Según Cristina Herrero, responsable del proyecto en ITE, “las baterías de sodio desarrolladas en este proyecto podrían convertirse en una alternativa complementaria y real a las de litio, disminuyendo la dependencia de materias primas críticas y facilitando el despliegue de tecnologías más sostenibles”.

El diseño de las baterías también incorpora innovaciones significativas. El concepto “cell to pack”, que elimina componentes intermedios, permite integrar las celdas directamente en los paquetes de batería, reduciendo volumen y peso, algo esencial en vehículos eléctricos ligeros. A esto se suma el desarrollo de carcasas avanzadas en composites sensorizados, capaces de monitorizar temperatura, voltaje o presencia de gases en tiempo real. Esta sensórica embebida no sólo aumenta la seguridad, sino que abre la puerta a sistemas inteligentes de predicción de fallos.

La seguridad es, de hecho, uno de los aspectos más sensibles en cualquier tecnología de baterías. Por ello, SODIGREEN incorpora también un sistema de refrigeración líquida por inmersión, que garantiza un control térmico más eficiente incluso en entornos urbanos de alta demanda energética, donde los ciclos de carga y descarga son frecuentes y exigentes.

Sergio Navarro, investigador en Construcción y Energías Renovables, subraya que el proyecto no se limita a desarrollar mejores baterías, sino que busca cerrar el círculo completo: “queremos diseñar baterías más sostenibles mediante procesos solvent-free y estrategias de paquetes más ligeros y sensorizados, pero también asegurar la recuperación y reciclaje eficiente de materiales, reincorporándolos a la cadena de valor”.

La colaboración empresarial es otro de los ejes de la iniciativa. Compañías como Zeleros, especializada en soluciones de movilidad sostenible, aportan su experiencia en validación e integración de sistemas energéticos avanzados, evaluando la aplicabilidad de las nuevas baterías en vehículos autónomos y eléctricos ligeros. Proleone. por su parte, actúa como potencial usuario final, aportando requisitos técnicos y facilitando la escalabilidad de las soluciones. En la parte de seguridad, Al-Farben desarrolla compuestos termoplásticos ignífugos para carcasas resistentes al fuego, mientras que Abervian trabaja en la integración de sensórica avanzada y electrónica de potencia en los sistemas de monitorización.

Este ecosistema colaborativo busca algo más que resultados en laboratorio: se pretende validar soluciones concretas que puedan llegar al mercado a medio plazo y posicionar a la Comunidad Valenciana en la vanguardia de la investigación en baterías alternativas.

El impulso de proyectos como SODIGREEN llega en un momento en que gigantes internacionales, desde fabricantes de automóviles hasta proveedores de energía, exploran activamente las posibilidades del sodio. La empresa china CATL presentó en 2021 sus primeras baterías de sodio a escala industrial, y compañías europeas como Tiamat o Faradion trabajan en prototipos para aplicaciones específicas. Aunque aún no alcanzan la densidad energética del litio —crucial en automóviles de largo alcance—, las de sodio ofrecen claras ventajas en coste, seguridad, disponibilidad de materias primas y rendimiento en climas fríos.

La movilidad urbana se perfila como el escenario ideal para el despliegue de esta tecnología. Vehículos como bicicletas y scooters eléctricos no requieren autonomías de cientos de kilómetros, pero sí soluciones ligeras, económicas, seguras y fácilmente reciclables. Además, al no depender del litio, estas baterías pueden favorecer un despliegue más amplio y equitativo de la movilidad eléctrica en regiones que hoy ven limitada su capacidad de acceso por el elevado precio de los sistemas actuales.

La apuesta por las baterías de sodio no significa abandonar el litio, sino complementarlo. El litio seguirá siendo clave en sectores donde se necesita mayor densidad energética, como la automoción de largo recorrido. Pero el sodio puede cubrir una parte importante del abanico de aplicaciones, desde la movilidad urbana hasta el almacenamiento estacionario renovable, contribuyendo a diversificar las opciones tecnológicas y reducir riesgos asociados a la dependencia de un único material.

Con SODIGREEN, el ITE y AIMPLAS lanzan un mensaje claro: la transición energética requiere no sólo más energía limpia, sino también tecnologías de almacenamiento que sean seguras, asequibles y sostenibles. Y el sodio, un elemento abundante y cercano, podría convertirse en una pieza clave del futuro eléctrico que ya se está dibujando en las ciudades.

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