Grabat y las baterías de grafeno: adiós al petróleo

5 Febrero, 2016, modificada el 9 Febrero, 2016 por

Tal vez suene exagerado, pero es muy probable que estemos asistiendo al principio del fin del coche con motor de combustión. Las nuevas baterías de grafeno parecen una realidad imparable que va a revolucionar el mundo y el sector del automóvil.

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Ayer, 4 de febrero de 2016, puede que haya sido una de esas fechas que quedarán señaladas para la posteridad al haberse celebrado la presentación mundial de las nuevas baterías de grafeno Grabat, con una capacidad de almacenar energía más de 4 veces mayor que las actuales de ión de litio.

El grafeno es un material que ya se conoce desde 1930, pero desde entonces había pasado inadvertido porque no se lograba producir de forma estable. Gracias al desarrollo llevado a cabo por Andréy Gueim y Konstantín Novosiólov –merecedores por ello del Nobel de Física de 2010-, se abrió una nueva era para el grafeno. Se trata de un nano material,compuesto de carbono puro, en el que las moléculas se disponen en una única capa de forma plana y entrelazadas entre sí formando hexágonos. Su espesor es de sólo un átomo. Su red estructural hexagonal le permite una serie de cualidades casi mágicas:

  • Es transparente.
  • Es el mejor transmisor del calor que existe.
  • Es más duro que el diamante.
  • Es flexible.
  • Es ligero.
  • Es mejor conductor eléctrico que el cobre y apenas se calienta (por “efecto Joule“) al pasar electricidad por él.
  • Es abundante en la naturaleza (se obtiene a partir del carbono).
  • Su estructura se autorepara: al hacerle un agujero, éste atrae átomos vecinos y cubre el hueco.

Éstas son sólo algunas de sus propiedades, tantas que casi parece algo mágico, por lo que ha llegado a conocerse como “el material de Dios”.

Al español Martín Martínez Rovira se le ocurrió la idea de buscar utilidades para este material después de ver un reportaje sobre el mismo en el canal Discovery. Tras ponerse en contacto con las Universidades de Ciudad Real, Alicante y Córdoba para el desarrollo del proyecto y buscar dos socios capitalistas,  Martín Martínez Rovira, Iñigo Resusta y Alejandro Ayala y Mario Celdrán fundan la compañía Graphenano con dos fines principales:

Buscar la manera de producir grafeno industrialmente de manera eficiente.

Buscar aplicaciones útiles realmente para el grafeno.

Más autonomía5
Las baterías de grafeno multiplicarán por cinco la autonomía.

Fruto de estas dos premisas, y en sociedad con el gigante chino de energías alternativas Chint, han creado la marca  Grabat (Graphen Batterys) para la fabricación de baterías de grafeno, y su primera factoría ya está en marcha en Yecla (Murcia). Por ahora sólo estarán operativas 5 de sus 20 líneas de producción, que serán plenamente funcionales en el tercer trimestre de 2016 y con una capacidad productiva de 87 millones de celdas de grafeno anuales.

El uso del grafeno para la fabricación de baterías va a suponer toda una revolución en muchos sectores. En medicina, por ejemplo, evitará los frecuentes cambios de pila de los marcapasos. En el campo aeroespacial, reducirá notablemente el peso de las baterías necesarias para los satélites… pero aquí nos centraremos en lo que se avecina para el automóvil.

Todas las cualidades de las baterías de Grabat parecen tan increíbles que, pese a que ellos sabían que eran reales, decidieron certificarlas ante notario con dos entidades externas y de referencia como son las alemanas TÜV y Dekra. Fruto de estos exámenes, descubrieron todavía más ventajas frente a todo lo que existe hasta ahora, como veremos enseguida.

La principal ventaja de las baterías Grabat frente a las de ión de litio es que su densidad energética es 4 veces superior. Es decir, a igualdad de tamaño, una batería de grafeno es capaz de almacenar 4 veces más energía. Además, a igualdad de tamaño pesa también un 20% menos. Por otro lado, las baterías de ión de litio tienen dos problemas adicionales. El primero de ellos es que no admiten cargas y descargas muy rápidas, porque se calientan demasiado y se salen del rango de temperatura de funcionamiento. El segundo es que no admiten cargas y descargas del 100% de su capacidad. Por poner un ejemplo gráfico, una batería de ión de litio es como un depósito de 10 metros de alto cuyo agujero de vaciado está a 3 m del suelo y el de llenado a 9 m del suelo. Siempre nos quedará en él el agua que reste por debajo del agujero de vaciado sin poder usarla, y nunca podremos llenarlo hasta el tope. Es decir, si el depósito es de 100 litros, sólo podremos usar 60. Sin embargo, en una batería de grafeno sí podemos utilizar toda su capacidad, llenar y vaciar por completo el depósito.

Cargas más rápidas5
Las baterías de grafeno admiten cargas y descargas más rápidas.

Con todo esto tenemos que, si un coche actual cambiase su batería de ión de litio por una de grafeno, su autonomía se multiplicaría más de cinco veces. Es decir, un Nissan Leaf con una autonomía actual de 200 km pasaría a tener 1.000 km de autonomía. La otra lectura posible es que, con una batería 4 veces más pequeña (y 5 veces más ligera), en lugar de 200 km de autonomía tendríamos 300 km de autonomía y al mismo precio que la de ión de litio, con la ventaja añadida de admitir ciclos de carga más rápidos.

Las baterías de grafeno admiten ciclos de carga 100 veces más rápidos que los de ión de litio, esto quiere decir que, en teoría, una batería del Leaf que necesita 8 horas para cargarse, si fuese de grafeno se podría cargar en 5 minutos. Esto es teórico, porque para poder hacerlo necesitaríamos tal intensidad de corriente que dejaríamos sin luz al vecindario, aquí la limitación pasa de ser la batería a ser la red suministradora. Con la red actual de las viviendas no podemos pasarnos de los 16 o 25 amperios (16A para 3.45 kW y 25A para 5.75 kW, dependiendo de la potencia contratada) sin cambiar la instalación eléctrica.

Otra ventaja enorme de las baterías de grafeno es que, al ser un material flexible, las celdas de las baterías pueden tener la forma que se quiera. Ya no será necesario diseñar la plataforma del coche con un hueco perfectamente rectangular para acomodar las baterías actuales, la batería podrá adaptarse a la forma de la estructura del coche.

Una enorme ventaja con la que no contaban en Grabat, y que descubrieron haciendo los ensayos para TÜV y Dekra, es que no se estropean al ponerse en cortocircuito. Uno de los ensayos de seguridad a los que se someten las baterías es que no puedan arder ni explotar al ponerse en cortocircuito en un período de 48 horas. En Grabat sabían que sus baterías no iban a tener este problema (ventajas de no producir efecto Joule al pasar la intensidad eléctrica por el grafeno), pero no habían probado si la batería quedaba inutilizada, algo que daban por hecho, pues les sucede absolutamente a todas las demás baterías: una vez cortocircuitadas se estropean. Sin embargo, en los ensayos independientes probaron a ver si, tras demostrarse que no ardían ni explotaban, admitían carga y, efectivamente, las baterías Grabat seguían funcionando con una capacidad del 80%.

Ya hay varios fabricantes de automóviles que han firmado contratos con Grabat para adquirir sus baterías (no pueden decirnos sus nombres por ahora, pero sospecho que alguno lo conoceremos en el Salón de Ginebra 2016) y, sin duda, las baterías de grafeno van a marcar un antes y un después en la industria. Puede que estemos ante el comienzo del fin del coche de combustión.

Vídeo presentación de las baterías de grafeno

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Rubén Fidalgo

6 Comentarios

Txuskillo 5 Febrero, 2016

Justo ahora que me he comprado un diesel. Me lo entregan esta próxima semana.

Rubén Fidalgo 5 Febrero, 2016

Eso te pasa por no comprar un Saab eléctrico. Un abrazo Txuskillo.

David 5 Febrero, 2016

Hay una noticia en el confidencial al respecto. Esto no es mas que humo, no han presentado ninguna certificado ni ninguna prueba,

Rubén Fidalgo 5 Febrero, 2016

Hola David, no he visto los certificados en mi mano ni he entrevistado al notario que ha registrado los mismos, pero dudo que organismos como las Universidades de Alicante, Ciudad Real y Córdoba se prestasen a una estafa.
Un saludo!

grizy2033 5 Febrero, 2016

en otros articulos pone que tras cortocircuito solo cargan al 60-70% ahora ya son 80% fijo?
La verdad es que pinta muy bien o mejor dicho excelente pero la falta de los test en video hace desconfiar a la gente y a mi pero bueno prefiero soñar a estas baterias que seguir haciendo guerra por el petroleo.

Rubén Fidalgo 6 Febrero, 2016

Hola grizy2033, yo lo que entendí en la presentación era que la batería era capaz de volver a cargarse en un 80% tras cortocircuitarla.
Yo también espero que esto salga adelante, especialmente por Murcia, una zona muy afectada por la falta de empleo y esto podría llegar a generar 7.000 empleos directos allí. Un saludo.

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