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La batería de grafeno de la NASA podría superar al litio en la revolución de los vehículos eléctricos

La NASA ha estado probando una nueva batería de grafeno que algún día podría alimentar de manera sostenible nuestros aviones eléctricos y vehículos de carretera.

¿Ya hemos encontrado la progresión natural más allá de las baterías EV de litio, aunque todavía tienen que reemplazar el gas? Probablemente es la respuesta.

Más allá de sus esfuerzos basados ​​en el espacio, la NASA se ocupa de promover a la humanidad mientras nos esforzamos por resolver nuestros mayores problemas.

En el objetivo final de evitar cambios irreversibles en nuestro clima, hay muchas cosas que deben suceder y crear formas de transporte sostenibles que también sean asequibles es uno de esos dilemas que debemos resolver.

Si bien nuestra hoja de ruta verde actualmente se basa en vehículos eléctricos, en gran parte alimentados por litio o baterías de cobalto – y los avances en biocombustibles, la NASA está trabajando en algo más integral: una batería revolucionaria hecha de grafeno llamada SABLES.

El acrónimo significa Baterías de Arquitectura de Estado Sólido para Recargabilidad y Seguridad Mejoradas, e implica desarrollar el santo grial de todas las unidades de energía. Supuestamente, podría hacer posible el vuelo eléctrico y afectaría todo, desde el transporte público hasta nuestros teléfonos y computadoras portátiles.

Desarrollado en un centro de investigación en Cleveland, Ohio, SABERS ha eliminado todos los materiales tóxicos y peligrosos que hacen que las baterías eléctricas actuales sean demasiado riesgosas o ineficientes para reemplazar los combustibles fósiles, sin duda para volar un avión con más de 100 personas, por ejemplo.

Por contexto, su aviador 747 promedio requiere una densidad de potencia de al menos 480 vatios-hora por kilogramo y lo mejor que puede ofrecer una batería de litio es alrededor de 260 vatios-hora por kilogramo.

Las baterías de iones que se encuentran en los vehículos híbridos actuales se componen de tres partes: la parte superior es un cátodo (hecho de litio y cobalto), un relleno compuesto por un electrolito inflamable y el electrodo en la parte inferior generalmente hecho de grafito.

Las reacciones químicas entre estos componentes permiten que las baterías carguen, almacenen y suministren electricidad de manera efectiva, pero no alcanzan la misma eficiencia que los combustibles fósiles. Un estudio de 2016 de la Departamento de Energía de EE.UU. sugirió que estamos a 'tres décadas' de cerrar la brecha usando esta fuente de energía.

Más allá de estos inconvenientes, no existe una fórmula establecida para reciclaje seguro las baterías y los minerales de tierras raras necesarios para construirlas son una causa constante de tensión geopolítica.

La formación de los primeros prototipos de SABRES es: litio metálico (en lugar de iones, que es como un gel), un cátodo de azufre y selenio dispuesto en una malla de grafeno y una propiedad no especificada de la NASA que es sólida y libre de los componentes inflamables de los iones de litio. .

Las pruebas preliminares han mostrado una densidad de potencia realmente impresionante de 500 vatios-hora por kilogramo, que supera el requisito mínimo para vuelos comerciales. Las temperaturas operativas no han excedido los 302 Fahrenheit a su máxima capacidad, y los investigadores descubrieron que también requería mucho menos enfriamiento que el ion de litio.

Esto podría significar potencialmente que hemos encontrado una vía más prometedora lejos del uso incesante de combustibles fósiles que el litio, y antes de que las baterías de iones hayan hecho una mella significativa.

"Se necesitan baterías como la tecnología en la que están trabajando [NASA] para ampliar el alcance de los vehículos eléctricos e incluso habilitar aviones eléctricos o híbridos, y creo que es genial que la NASA esté avanzando en esta tecnología de batería de próxima generación", dijo el Dr. Matthew T. McDowell del Instituto de Tecnología de Georgia.

Es reconfortante saber que poner a un hombre en la luna no es ocupar todos del tiempo y esfuerzo de la agencia espacial. Tenemos uno o dos problemas importantes que deben solucionarse aquí primero.

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