Baterías de litio: cómo se producen y qué ventajas tienen

Las baterías de litio se han convertido en una parte integral de la vida actual, ya que alimentan la mayoría de los dispositivos electrónicos como celulares y computadoras que se utilizan hoy. Cifras oficiales muestran que la demanda mundial de baterías de litio ha aumentado exponencialmente en los últimos años. En 2020, por ejemplo, se estima que se utilizaron más de 315 gigavatios-hora (GWh) de baterías de litio en todo el mundo, lo que significa un aumento del 35% con respecto al año anterior. 

Otro de los sectores que tuvo su auge directamente ligado a las baterías de litio es el de los autos eléctricos. A medida que los países comenzaron a comprometerse a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y a aumentar la proporción de autos eléctricos en las ciudades, la demanda comenzó a crecer. Según un informe elaborado por Mordor Intelligence, el mercado de baterías de iones de litio será uno de los de mayor crecimiento y tendrá un valor de 200 mil millones de dólares para 2028.

El mercado de vehículos eléctricos (EV) representa, entonces, casi el 80% de la demanda de baterías de iones de litio del mundo y es por ello que los fabricantes mundiales están respondiendo con planes de expansión masivos, aumentando la capacidad total de producción a más de 5.500 GWh para 2030.

Cadena de producción

La creciente demanda para lograr un producto final, como un teléfono o un auto eléctrico, hace que toda la cadena productiva deba ponerse en marcha y transformar su estructura actual para complacer las necesidades de expansión. Ello lleva a pensar en cómo se producen las baterías de litio y entender el rol que Argentina ocupa en relación con la materia prima. 

La producción de baterías de litio implica, en primer lugar, la extracción de litio de la corteza terrestre. Argentina junto con Bolivia y Chile conforman el “Triángulo del Litio”, zona que cuenta con el 65% de los recursos mundiales de litio, tanto en salares como en piedras pegmatitas. Ocupa el tercer puesto entre los países con mayor capacidad de producción y existen más de 35 proyectos de extracción en distintas etapas de ejecución. 

Una vez que el litio es extraído de la naturaleza, se procesa en un material llamado carbonato de litio, que es la materia prima para la producción de baterías de litio. La fabricación de baterías de litio es un proceso complejo que implica la creación de celdas individuales que se combinan para formar una batería completa. 

Para convertir el litio en una batería, se mezcla con un disolvente para crear una tinta densa que se aplica a láminas de aluminio en una máquina similar a una prensa de impresión. Cuanto más delgadas sean las láminas, mayor será la capacidad de almacenamiento de energía de la batería.

Las baterías de ion-litio son planas y pueden almacenar hasta 150 watios/hora de electricidad en solo 1kg de batería, tres veces más que una batería de plomo-ácido convencional para automóviles. Para crear una célula de batería liviana y potente, el litio se une al cobre con carga negativa. Una vez que se carga cada célula, los iones se mueven de un lado a otro para crear 3,8 voltios de energía.

Sus ventajas, en cifras

Las baterías de litio tienen muchas ventajas en comparación con las baterías convencionales. En primer lugar, son mucho más compactas, lo que las hace ideales para su uso en dispositivos portátiles como celulares y computadoras. Según un informe del Consejo Global de Energía Eólica, las baterías de litio pueden ser hasta un 70% más livianas que las baterías de plomo-ácido y ocupar solo la mitad del espacio.

Además, las baterías de litio tienen una vida útil más larga que las baterías convencionales, lo que las hace más rentables a largo plazo. Las baterías de litio pueden llegar a durar hasta tres veces más que las baterías de plomo-ácido.

Por otro lado, tienen una mayor eficiencia energética en comparación con las baterías tradicionales de plomo-ácido. Según un estudio del Laboratorio Nacional de Energía Renovable de EE. UU., las baterías de litio pueden ser hasta un 20% más eficientes en términos de conversión de energía.

Asimismo, las baterías de litio tienen una capacidad de carga significativamente mayor que las baterías tradicionales. Investigaciones indican que las baterías de litio pueden retener hasta un 80% de su carga original después de un año, en comparación con solo el 40% para las baterías de plomo-ácido.

Por último, el uso de baterías de litio inmerso en una transformación cultural podría mejorar el estado actual del medio ambiente. Según la Agencia Internacional de Energía (AIE), se espera que la cantidad de vehículos eléctricos en el mundo alcance los 125 millones para el año 2030. Si se alcanza esta cifra, se estima que se reducirán las emisiones de gases de efecto invernadero en 1.5 gigatoneladas para el año 2050. 

Otro estudio realizado por BloombergNEF proyecta que los vehículos eléctricos podrían reducir las emisiones de gases de efecto invernadero en aproximadamente un 1.7% para el año 2040 si se cumplen ciertas condiciones, como un aumento en la producción de energía renovable y una reducción en el uso de combustibles fósiles.