¿Sabés qué materiales lleva una batería eléctrica y dónde se producen?

A estas alturas de la película seguimos sin estar saciados de información sobre las baterías de los coches eléctricos. Queremos más. Hoy te explicamos de qué elementos químicos están compuestas esas pilas que van a mover el futuro de la automoción. Prepárate a oír componentes como el litio, el silicio, el grafito, el níquel, el manganeso o el cobalto.

Antes de nada, ¿qué es una batería? Es un elemento clave en un vehículo eléctrico, ya que determina la autonomía, la entrega de energía al motor y afecta mucho al peso y al diseño del vehículo. Forman parte de un sofisticado sistema que además de las propias celdas, incluye su contenedor, refrigeración, cableado y gestión electrónica.

Litio

Hasta aquí todo correcto. Pero ¿qué hay dentro de esas celdas? La mayor cantidad es la del litio, que es un metal muy liviano con alta densidad de energía, propiedad que le permite a la batería ser liviana y proporcionar mucha energía contenida en un formato pequeño.

Si nos fijamos en sus cantidades energéticas, el litio metálico tiene más cantidad que los iones de litio, pero no puede utilizarse como electrodo en las baterías directamente. Esto se debe a que el litio es muy inestable debido a su naturaleza metálica. 

Por esta razón se recurre a los iones de litio, que tienen las mismas propiedades que el metal, pero no son metálicos y son mucho más seguros de usar, en comparación con el litio metálico.

¿Dónde se consigue el litio? Según datos del 2020, la mayor reserva mundial se encuentra en Bolivia, con 21 millones de toneladas métricas, seguida de Argentina con 19,3 millones y Chile con 9,6. El primer país europeo en este ranking es Alemania con 2,7 millones y ocupa el noveno lugar. España no aparece entre los 10 primeros.

Silicio

El ánodo de silicio es la próxima revolución en las baterías de iones de litio. Gracias a la mayor densidad energética del silicio, permitirá tener baterías más ligeras, coches con mayor autonomía y recargas más rápidas. 

Un ánodo (polo negativo de la pila) de silicio tiene una densidad energética hasta diez veces superior a uno de grafito (las actuales celdas tienen este elemento), el material que suele utilizarse como material activo del ánodo. Esto se debe a la mayor capacidad energética del silicio en relación a su masa y a su volumen. 

La densidad gravimétrica del silicio es aproximadamente 4200 mA h/g, en comparación con sólo 372 mA h/g del grafito. Este elemento químico, perteneciente al grupo de los metaloides, no está incluido en el listado de minerales estratégicos o críticos, sin embargo, es esencial para el mercado de semiconductores.

China es el mayor productor de silicio del mundo con 6 millones de toneladas, un volumen diez veces superior al de Rusia, que se ubica en la segunda posición del ranking con 580.000 toneladas métricas. Completa el podio Brasil, con una producción cercana a las 400.000 toneladas métricas. 

Grafito

Benchmark Mineral Intelligence, la principal agencia de información y análisis sobre precios y producción de minerales del mundo, entre ellos el grafito. En concreto, el grafito en escamas, que según este organismo puede comenzar a escasear en la actualidad con motivo de la creciente demanda de este material (primordial para la fabricación de ánodos de baterías). 

En concreto el grafito en escamas de malla -100, que es el preferido como materia prima para la elaboración de ánodos.

En la actualidad, alrededor del 70% de todo el grafito a nivel mundial procede de China. El país asiático es responsable de la producción de más de 800.000 toneladas métricas anuales de grafito, con Brasil en segunda posición gracias a una escasa producción de 68.000 toneladas anuales. El tercero es Mozambique con sólo 30.000 toneladas.

Níquel

Otro de los materiales utilizados en las baterías eléctricas es el níquel, que es un metal blanco plateado, duro, dúctil y maleable, presente en grandes cantidades en la corteza terrestre. 

Este metal ha sido utilizado históricamente para acuñar monedas y fabricar acero inoxidable, pero en los últimos años su demanda se ha disparado como consecuencia de su uso en los vehículos eléctricos. ¿La razón? Permite que las baterías cuenten con mayor autonomía y reduce la cantidad necesaria de cobalto, más caro y con una cadena de suministro menos transparente.

El primer país productor de níquel es Indonesia, con 760.000 toneladas métricas producidas, seguido de Filipinas, con alrededor de 320.000 y el tercer escalafón lo ocupa Rusia con 200.000 toneladas. Aun así, los yacimientos más prolíficos en el mundo son Indonesia (22,3%), Australia (21,3%) y Brasil (17%).

Manganeso

El manganeso es el duodécimo elemento más abundante en la corteza terrestre, y el elemento que tiene una gran demanda mundial gracias a sus múltiples y variadas aplicaciones en la producción de acero y sobre todo, para producir óxido de litio-níquel-manganeso-cobalto, que mejora la carga de energía y la vida útil de la batería.

Sudáfrica es el mayor productor del mundo de este mineral con 5,8 millones de toneladas. Australia ocupa la segunda posición con 3,3 millones de toneladas. Y el tercer lugar es para Gabón, país africano centro-occidental, que produce 2,8 millones de toneladas al año.

Cobalto

El cobalto es un metal de color azul plateado que se utiliza en la fabricación de muchos tipos de productos electrónicos, pero quizás lo más importante es que es un ingrediente para las baterías recargables que se utilizan para alimentar la creciente flota de vehículos eléctricos.

El cobalto se extrae habitualmente como subproducto del cobre o el níquel, no obstante, la minería artesanal a pequeña escala se ha convertido en un método de extracción cada vez más común, especialmente en la República Democráctica del Congo, su principal productor.

El país ubicado en la región ecuatorial de África es el mayor hacedor de este mineral del planeta con 3,6 millones de toneladas métricas. Le sigue Australia con 1,4 millones y Cuba cierra esta clasificación con 500.000 toneladas anuales.