Baterías, incendios y mucha energía

¿Cuál es el inconveniente de una fuente de energía pequeña, portátil y muy potente? Básicamente que ES muy potente.

Nuestros automóviles se mueven mediante pequeñas explosiones controladas. Y que sean controladas no elimina el hecho de que sean explosiones y deban ser limitadas en potencia y frecuencia para evitar daños. Si alguno de los mecanismos de control, por ejemplo la refrigeración, falla podemos acabar con un bloque de metal inservible.

Si un motor se basa en explosiones controladas podríamos decir que una batería eléctrica es una especie de “incendio” controlado. Un incendio es una reacción química entre un combustible como la madera y un comburente que es el oxigeno del aire. En una batería también se produce una reacción química entre dos o más sustancias químicas pero con dos diferencias importantes.

• La primera es que la energía se libera, al menos parcialmente, en forma de electricidad y no solo como calor, presión o luz. Los diferentes tipos de baterías implican distintas reacciones químicas que pueden ser reversibles como en la batería de plomo de un automóvil o irreversibles como en las pilas alcalinas. Mas potencia e reversibilidad son los dos criterios básicos que han ocasionado una búsqueda permanente de nuevas reacciones químicas. Pero hay otro criterio tan o mas importante.



• La segunda diferencia es que todos los productos están contenidos en un mismo recipiente. Por eso la estabilidad es un criterio tan importante. Generalmente no es una buena idea tener íntimamente mezclados productos químicos que reaccionan entre si. Una excepción son las pilas, otras podrían ser los cohetes de combustible sólido (como en la lanzadera espacial) y cualquier tipo de explosivo. Las comparaciones pueden parecen exageradas pero solo porque, en general, todo funciona sin problemas.

El desarrollo técnica ha conseguido dominar reacciones químicas más energéticas pero que implican un riesgo mayor en caso de descontrolarse. Y el error no es una opción. Ni siquiera es suficiente con reducirlo la probabilidad de fallo a una entre un millón, porque con unos cuatro millones de portátiles vendidos al año en España algunos se incendiarían inevitablemente. Así que, si tienes un fallo entre un millón, te toca retirar los portátiles del mercado, como Dell tuvo que hacer hace unos meses. El diseño y fabricación de estos humildes “hornos” sin mantenimiento tiene detrás muchísimo trabajo y mucha ciencia.

Incluso un diseño inicial adecuado no garantiza un uso sin problemas. Por ejemplo, una clásica y fiable batería de plomo puede desprender hidrógeno por una recarga inadecuada. Si se acumula puede provocar un incendio o explosión y extender el ácido sulfúrico que contiene. Otro ejemplo es el exceso de calor lo que puede acelerar las reacciones químicas escapando al control y provocando un autentico incendio como el que sufrieron los portátiles que antes hemos citado.

Como usuarios pedimos constantemente que aumente la potencia y duración de las baterías lo que exige concentrar cada vez más energía en menos espacio. Sin embargo, las leyes de la física y química nos marcan claras limitaciones. Tal vez toque ir pensando en pasarnos a las células de combustible. Al menos basta con cortar el suministro de oxigeno o aire para pararlas.


Categoría: Química