¿Qué es una batería?
El término batería se refiere a un almacenador de energía de carácter electroquímico, que reúne y descarga energía gracias a reacciones químicas reversibles que facilitan la carga de un equipo por medio de fuentes eléctricas. Una batería puede transformar la energía química en eléctrica, y mientras mayor sea su capacidad de carga, más corriente podrá almacenar.
El voltaje o tensión de las baterías se mide en voltios, mientras que su capacidad de carga, es decir, la cantidad de electricidad que pueden almacenar y, posteriormente, suministrar al tiempo que se descargan, se mide en amperios por hora.
La capacidad de carga de una batería va disminuyendo en función de su antigüedad y uso. También tiene el llamado efecto memoria, que ocurre cuando se carga una batería sin que se deje descargar completamente, con lo cual se ve afectada la capacidad de almacenamiento de energía.
¿Qué elementos componen una batería?
Toda batería cuenta con:
- Celdas con dos polos, uno positivo, llamado cátodo, y otro negativo, llamado ánodo.
- Un electrolito conductor.
- Una cámara de aire.
- Un contenedor para todos estos elementos.
¿Cómo funciona una batería?
Una batería funciona gracias a una reacción electroquímica de reducción y oxidación, que suele llamarse Redox. La reacción consiste en un intercambio de electrones entre los dos polos para la transferencia de energía, generando una oxidación de los materiales.
Dichos polos están sumergidos en una solución electrolítica y cada uno de ellos, al ser de cargas diferentes, reacciona de manera opuesta: mientras el ánodo reacciona oxidándose por la liberación de electrones, el cátodo reduce su oxidación debido a la ganancia de electrones.
La circulación de electrones de un polo a otro ocurre por medio del circuito eléctrico al que se conecte. Se entiende que los polos alcanzan su límite cuando el cátodo queda cargado de electrones y el ánodo los pierde y se oxida totalmente.
Cuando una batería se descarga es posible volverla a cargar alimentándola con corriente eléctrica. El proceso se completa cuando se restablece la diferencia química de sus celdas, quedando preparada para suministrar la energía almacenada.
¿Qué tipo de baterías existen?
Los tipos de baterías más comunes son:
- Batería de plomo-ácido: se trata de un acumulador de energía no derramable muy común, sobre todo por ser económica y versátil, pues se utiliza en ámbitos que van desde el soporte eléctrico para industrias y hogares hasta para el arranque de coches. Destaca por su estabilidad, seguridad y buen funcionamiento, y es capaz de soportar sobrecargas y descargas.
- Batería de níquel-cadmio: se trata de una batería galvánica de larga duración capaz de soportar bajas temperaturas y ser resistente a sobrecargas. Funciona a partir de la reacción entre el cadmio, el óxido de níquel y el agua, formando hidróxido de cadmio para generar fuerza electromotriz.
- Batería níquel-hidruro metálico: es un tipo de batería que surgió para sustituir a la de níquel-cadmio por tener más capacidad; sin embargo, a diferencia de su antecesora, no funciona de forma óptima a temperaturas extremas, y tiene un ciclo de carga y descarga más corto, por lo que dura menos.
- Batería de ion-litio: utiliza una sal de litio como electrolito. Tiene una alta eficiencia, un efecto memoria inferior respecto a otros tipos de baterías, es de bajo mantenimiento y sus desechos (de litio) son fáciles de reciclar. Sin embargo, no resiste temperaturas extremas y degenera rápidamente. Suele utilizarse en aparatos tales como smartphones, tabletas y ordenadores portátiles.
- Batería de litio de fosfato de hierro: se fabrica a partir de electrodos de hierro, litio y fósforo, y su electrolito es de sal de litio; se posiciona como una de las opciones más seguras y económicas disponibles. Es ideal para la acumulación de energía solar, por tener mucha densidad energética. Además, gracias a su alta capacidad de oxidación, proporciona mayor tensión.
¿Pueden las baterías almacenar energía sostenible?
Almacenar energía a través de baterías se traduce en eficiencia energética y sostenibilidad, porque permite suministrar energía de manera continua, haciendo frente a posibles fluctuaciones de la fuente de generación.
De acuerdo con el Escenario de Desarrollo Sostenible de la Agencia Internacional de Energía (IEA), para que se pueda conseguir los objetivos de transición energética, es necesario contar con 10.000 GWh de capacidad en baterías como fuente de almacenamiento de energía.
