La NASA está trabajando en baterías que podrían durar mucho tiempo.

Oct 08, 2023

El rendimiento y la seguridad de las baterías han obstaculizado durante mucho tiempo el camino hacia la electrificación de la aviación, pero eso podría cambiar pronto.

La nueva tecnología de baterías que está desarrollando la NASA podría ayudar a revolucionar los viajes aéreos.

La aviación representa alrededor del 2,4 por ciento de las emisiones mundiales de CO2. Durante mucho tiempo, los científicos han estado buscando una manera de electrificar los viajes aéreos yeliminar estas emisiones.

Pero la tecnología de baterías actual sólo funciona para algunos aviones más ligeros como los drones. No proporciona suficiente potencia ni alcance para los aviones de pasajeros, lo que significa que son raros y no se utilizan mucho.

Las baterías de iones de litio, que se utilizan en coches eléctricos y dispositivos personales, tampoco cumplen con los estándares de seguridad necesarios para su uso en la aviación. Su inflamabilidad es la razón por la que no puedes colocar artículos como computadoras portátiles o teléfonos en tu equipaje facturado cuando vuelas.

Entonces, para conseguirvuelos con propulsión eléctrica del suelo, se necesita una solución diferente. Aquí es donde entra en juego la investigación de la NASA.

La agencia espacial estadounidense ha estado desarrollando tecnología que no utiliza electrolitos químicos líquidos, la principal preocupación de seguridad de muchosbaterias . Estas sustancias pueden sufrir una reacción en cadena que hace que se calienten, reaccionen más debido al calor y eventualmente se incendien.

El proyecto SABERS (Baterías de arquitectura de estado sólido para mayor recarga y seguridad) de la NASA ha estado trabajando en una alternativa: las baterías de estado sólido. No sólo tienen la potencia y eficiencia necesarias para los aviones, sino que conservan una estructura sólida incluso cuando se dañan, lo que significa que no se incendian.

Un prototipo de batería de azufre y selenio desarrollado en el marco del proyecto produce 500 vatios-hora de energía por kilogramo de batería. Eso es el doble de la densidad de energía de un estándar.batería de iones de litio.

Los aviones también requieren que su fuente de energía descargue energía rápidamente. Los científicos de la NASA utilizan la analogía de que una batería es como un cubo. Su energía o capacidad es la cantidad que puede contener el balde, mientras que su potencia es la rapidez con la que se puede vaciar. Los aviones eléctricos requerirían que descargara energía o vaciara este cubo a un ritmo extraordinariamente rápido.

Hasta ahora han dado pasos agigantados para aumentar esta tasa de descarga en un factor de 10 y luego en cinco más a medida que los prototipos han mejorado.

Los investigadores también han descubierto que subaterías de estado sólido podría soportar temperaturas dos veces más altas que las alternativas de iones de litio. Un diseño liviano ayuda a concentrar más potencia en menos espacio.

“Este diseño no sólo elimina entre el 30 y el 40 por ciento del peso de las baterías, sino que también nos permite duplicar o incluso triplicar la energía que puede almacenar, superando con creces las capacidades de las baterías de iones de litio que se consideran las más avanzadas del mundo. arte”, dijo Rocco Viggiano, investigador principal de SABERS, en un comunicado de prensa el año pasado.

Las baterías de estado sólido todavía se están probando y, como resultado, crearlas es increíblemente costoso. También sería necesario someterlos a pruebas exhaustivas antes de autorizar su uso en vuelos comerciales.

Esto significa que podría pasar mucho tiempo antes de que veamos que la tecnología realmente se utiliza. Pero los recientes avances de la NASA en el aumento de la tasa de descarga de las baterías de estado sólido han eliminado algunos de los obstáculos que antes se interponían en el camino.aviones eléctricos.