A eso se ha dedicado el Dr. Michael Zimmerman en los últimos seis años.
Desde 2010 hasta hoy las ventas de vehículos eléctricos a batería y versiones híbridas plug-in crecieron de 6.000 unidades a un millón. Habrá otros 340 millones de vehículos eléctricos de aquí a 2030, según la consultora global McKinsey.
Pero para sostener este crecimiento el mundo debe encontrar la manera de fabricar baterías menos tóxicas, menos peligrosas y que utilicen materiales menos difíciles de conseguir. Buscando solucionar ese problema el profesor Zimmerman y su equipo han pasado los últimos seis años investigando en nuevos materiales, convencidos de que las baterías actuales han llegado a su límite.
Zimmerman aspira a que el material que inventó pueda resolver la crisis que enfrenta hoy la industria de los autos eléctricos, que depende –para la extracción del cobalto– de los vaivenes de la República del Congo, uno de los países más pobres y menos estables del mundo. Más del 60% de la oferta mundial de cobalto del mundo se extrae de minas situadas en la República Democrática del Congo, donde trabajan 35.000 niños en condiciones abusivas.
Ese cobalto se encuentra en todas las pilas recargables de litio-ion que alimentan los teléfonos y los autos eléctricos de todo el planeta.
En Ionic Materials, la startup que fundó, Zimmerman ha creado un material que podría ser la respuesta a muchos de los problemas que presentan las baterias actuales. En primer lugar, terminaría con el uso del cobalto.
Entre la larga lista de inversores que ponen su fe en Ionic Materials figuran la alianza Renault Nissan Mitsubishi, Hyundai y la petrolera francesa Total. “Es que el mundo entero busca un cambio total en las tecnologías”, explica Zimmerman. Lo quieren las empresas, los Gobiernos y los países.
Para muchos expertos la batería será la reina del siglo 21 como en el 20 lo fue el petróleo. Sin ellas sería mucho más difícil que el mundo se desprenda de su adicción a los combustibles fósiles.
Pero su fabricación es complicada porque contienen una combinación de químicos que deben cumplir con una serie de requisitos. Deben cargarse con rapidez, durar mucho más y ser seguros, tanto en el calor extremo del verano como en el frío invernal.
La necesidad de un avance
Sin un gran cambio en la tecnología, la demanda de cobalto se duplicará en la próxima década. Esto quiere decir que el crecimiento del auto eléctrico no se va a materializar si no hay un avance grande en baterías.
En esa dirección se orientó la investigación que Zimmerman inició seis años atrás. En aquel momento el cobalto era un metal de nicho, usado principalmente para teléfonos y motores. Desde entonces, las ventas de baterías para vehículos eléctricos y versión híbrida plug-in crecieron desde 6.000 autos en 2010 a un millón. Habrá otros 340 millones de ahora a 2030.
Por eso se multiplicaron las fábricas de baterías.
La batería de litio-ion, descubierta por el profesor estadounidense John Goodenough, en 1980, fue un desarrollo central para la ciencia y tecnología del siglo 20 que preparó el camino para la aparición de los dispositivos electrónicos portátiles.También se convirtió en el elemento central de los autos eléctricos, que usan cientos de células de batería colocadas unas junto a otras en paquetes que se parecen a portafolios metálicos y pesan alrededor de 600kg.
Pero lo cierto es que desde que Sony comercializó la tecnología litio–ion en 1991 hubo pocas mejoras importantes en ese campo. Según Zimmerman, todo el mundo quiere que la carga del celular dure más y que la carga del auto no explote, pero las baterías de litio-ion han llegado a su límite porque con los materiales que llevan es imposible avanzar. Ellas tienen cuatro partes centrales: un electrodo positivo, uno negativo, un separador y un electrolito líquido. El electrodo positivo –o cátodo– está recubierto por capa metálica procesada con litio, cobalto, níquel y manganeso.
El cobalto es esencial para impedir que la batería se recaliente y dar estabilidad a los materiales. Pero también es el más caro de los metales (US$ 12 el kilo frente a US$ 8 para el litio y US$ 5 para el níquel) y eso impide que los fabricantes puedan bajar el costo de los eléctricos para competir con los nafteros.
Polímero sólido
Zimmerman comenzó a estudiar el electrolito, que es lo que se prende fuego en las baterías. Si en lugar de líquido, razonó, se usara un material sólido las baterías serían más seguras y más livianas. También se podría reducir la cantidad de cobalto en el cátodo o incluso eliminarlo completamente. Así llegó a crear un polímero: un material plástico que reemplaza los electrolitos inflamables. Este polímero es más seguro y aumenta la capacidad de la batería. El resultado es una batería completamente sólida. Los inversores vaticinan que para 2030 las baterías sólidas se habrán convertido en la tecnología dominante en el auto eléctrico.
Muchos fabricantes de autos están comenzando a trabajar con baterías que usan más níquel y hasta 75% menos de cobalto. Son productos que van a popularizarse en los próximos años. Hay científicos que afirman que el cobalto se puede reducir usando químicas de electrolitos líquidos.
Ionic Materials es una de las compañías que están haciendo baterías con cátodos de bajo contenido de cobalto. Pero aunque se vire hacia las baterías de bajo cobalto, la demanda del metal se va a duplicar para 2025. Zimmerman dice que las baterías con bajo contenido de cobalto igual corren alto riesgo de explotar y necesitan una tecnología de monitoreo muy cara. “Cuando uno usa menos cobalto, el voltaje del cátodo sube y los electrolitos líquidos no pueden trabajar a semejante voltaje. En cambio, nuestro polímero sí puede”. Si su proyecto tiene éxito podría incorporarse a las baterías en los próximos años y a los autos después.
Litio y biodiésel en Argentina
Dos futuros divergentes
En los inmensos salares situados en el noroeste de nuestro país más de 60 compañías exploran litio, actualmente un producto indispensable para la creciente demanda global de baterías recargables. En las grandes extensiones de las pampas que se extienden más al sur, en cambio, el negocio del biodiésel ha comenzado a atravesar una crisis.
Nuestro país es uno de los más grandes productores del mundo de biodiésel y tiene también una de las más grandes reservas de litio, dos productos que necesita el planeta para que los futuros vehículos contaminen mucho menos. Pero mientras la minería del litio está a punto de florecer, en cuanto a biodiésel nuestro país, luego de ser el principal proveedor mundial según el Departamento de Agricultura de Estados Unidos, ha entrado en un capítulo negro. El litio es hoy para la energía lo que el biodiésel fue en la década pasada. Nuestro país está en condiciones de captar una gran porción de la demanda de litio porque forma parte del llamado “triángulo del litio” junto a Chile y Bolivia, la zona que reúne entre el 50% y 80% de las reservas del metal en todo el planeta.
Aunque los pronósticos de Morgan Stanley y Macquarie sugieren que existe la posibilidad de que haya sobreoferta del mineral, los encargados de la exploración dicen lo contrario. “El mundo está entrando en una etapa donde no va a haber suficiente para satisfacer la demanda y por lo tanto los precios se mantendrán altos”, según palabras de David Sidoo, CEO de Advantage Lithium, una empresa canadiense con un proyecto en Argentina. Agrega que dentro del triángulo del litio, Bolivia es el país con las condiciones más duras de extracción y que Chile tiene un régimen arancelario más complejo y un proceso de aprobación más lento. Los Gobiernos nacional y provinciales de nuestro país, en comparación, han simplificado los procesos para atraer negocios. “Es más fácil trabajar aquí”, dice Sidoo.
El litio del triángulo está concentrado en líquidos de salmuera y es más barato de extraer que de las rocas duras de Australia, otra gran fuente del metal. Tim Goldsmith, CEO de Rincón, una empresa australiana que trabajan en Argentina, cree que un país que tiene bajos costos de producción se asegura el negocio aun cuando los precios estén bajos. En cambio, cuando los precios suben, las ganancias son grandes”.
Pero hay problemas. En nuestro país llueve más que en Chile, algo que hace que sea más lento el proceso de evaporación para la extracción del litio de la salmuera en los estanques construidos para ese fin. Como la industria del metal es relativamente nueva, tampoco hay mucha gente especializada en detectar las mejores zonas para encontrar el metal. “Hay que tener los mejores equipos, la capacidad de reunir capital y contar con los mejores activos”, dice Sidoo.
En opinión de Emily Hersh, experta de la consultora DCDB Group, muchos de los posibles planes en la Argentina nunca van a ver la luz del sol por falta de knowhow y financiamiento. No obstante, se espera que las circunstancias lleven a la consolidación de los contendientes mejor equipados del mercado para aprovechar el potencial del metal.
“El litio es muy abundante pero sacarlo del suelo en forma económica es muy difícil”, dice John Kanellitsas, vicepresidente ejecutivo de la canadiense Lithium Americas, que también tiene un proyecto en la Argentina. Su compañía ha buscado expertos en la industria petroquímica y energética y de la china Ganfeng Lithium, que es socia en el proyecto. Cree que hay que buscar soluciones globales.
Biodiésel, otra historia
En las provincias del centro se está desarrollando una historia diferente. Compañías globales de commodities como Bunge, Cargill y Glencore han invertido miles de millones de dólares en la construcción de inmensas plantas para hacer biodiésel a partir de la soja, el mayor cultivo de la Argentina y el producto de exportación más importante. Junto a Brasil y Estados Unidos, Argentina es un gran productor de soja.
La industria viene creciendo en forma exponencial desde 2007, captando más mercados a medida que crecía el número de países que implementan el uso de su principal derivado, el biodiésel. Su capacidad instalada de 4,5 millones de toneladas por año es suficiente para satisfacer buena parte de la demanda anual en Estados Unidos, estimada en 2017 en 6,5 millones de toneladas.
“El crecimiento no sorprende porque nuestro país es un productor barato de soja y derivados. Nuestros campos son fértiles y tenemos la tercera industria del mundo en molienda de granos aceiteros en las provincias de Buenos Aires, Cordoba, Entre Rios y Santa Fe, además de puertos de río para la exportación”, dice Claudio Molina, director ejecutivo de la Asociación Argentina de Biocombustibles
“Eso permite mantener los precios bajos y hacer el biodiésel competitivo en los mercados globales”, agrega. Las exportaciones crecieron a la cifra récord de 1,7 millones de toneladas en 2017.
Pero la industria tropezó con serios problemas. En 2012 la Comisión Europea lanzó una investigación sobre una supuesta maniobra de “dumping” del biodiésel por parte de nuestro país, lo que llevó a un aumento de los aranceles de importación que sacaron a nuestros productores del mercado. La Argentina los demandó legalmente y finalmente ganó después de cuatro años. Mientras tanto habíamos sostenido la producción exportando a Estados Unidos, el más grande consumidor de biodiésel del mundo. Pero el año pasado Estados Unidos también impuso medidas anti-dumping contra nuestro país, argumentando que el bajo precio de nuestro biodiésel se sostiene con subsidios del Estado. Eso provocó acciones similares en la Unión Europea y en Perú, lo que podría poner fin a las importaciones de biodiésel argentino.
“La Argentina perdió todos sus mercados de exportación para el biodiésel,” dice Gustavo Idígoras, presidente en Camara Argentina de la Industria Aceitera y Centro de Exportadores de Cereales.
Afirma que la industria proyecta pelear en la corte las medidas antidumping pero que eso podría llevar años. Una opción es incentivar la demanda interna aumentando al 20% el porcentaje de aceite de soja en el biodiésel. Eso aumentaría el consumo interno a 2,2 millones de toneladas. La mezcla en el combustible se podría llevar a 200% para micros camiones y tractores para reducir así la importación de diésel, pero ni siquiera eso sería suficiente para compensar la pérdida de mercado.
La esperanza ahora es que el Gobierno de Estados Unidos levante las sanciones contra la Argentina, y que se pueda volver a exportar a ese destino. En pocas semanas se sabrá si es una expectativa realista.
