Como todos sabemos, el objetivo en la Unión Europea estos próximos años es cambiar el parque automovilístico para reducir las emisiones de gases y no contaminar tanto. Con cambiar nos referimos a reemplazar los coches de combustión interna (aquellos que utilizan combustibles fósiles) por los coches eléctricos. El problema es que a muchas personas no les convencen los coches eléctricos debido a que tienen poca autonomía y tardan en cargarse. Por esto mismo, se intentan desarrollar baterías hechas de otros componentes que no sea litio. Una de las alternativas es el grafeno, un material que está dando mucho que hablar.
¿Qué es el grafeno?
El grafeno es un material que se obtiene del grafito, el material del que están hechas las minas de los lápices, el cual además es muy abundante. Está formado por una sola capa de átomos de carbono puro que se distribuyen en forma hexagonal y tiene el espesor de un átomo. 1 milímetro de grafito contiene tres millones de capas de grafeno.
¿Por qué se utiliza tanto el grafeno?
Ultimamente oímos que muchas empresas están empezando a utilizar el grafeno para muchos campos diferentes, esto es debido a que el grafeno cuenta con todas estas características:
- Es un material muy resistente, 200 veces más que el acero.
- Tiene una dureza mayor que la del diamante
- Es muy ligero, un metro cuadrado de este material pesa menos de un gramo.
- Como decíamos antes, su espesor es de un átomo, por lo que es un material delgado, mucho más que un pelo.
- Es un buen conductor térmico y eléctrico.
- Es muy abundante
- Se puede flexionar sin romperse
- Es transparente
- Es hidrófugo, repele el agua y la corrosión
- No reacción con el oxígeno del aire por lo que es un material que no se oxida.
- Puede soportar la radiación ionizante lo que lo hace buen material para usarlo en medicina.
- Es bactericida.
- Es muy resistente al calor.
- Es capaz de reaccionar químicamente con otras sustancias creando compuestos nuevos, lo que hace que pueda aplicarse en mucho campos.
Después de haber visto todas las propiedades que tiene, está claro por qué muchas empresas deciden utilizar este material. Ahora bien, ¿por qué es importante este material en el mundo de los coches?
¿Qué es la batería de grafeno?
La industria de los coches no se queda atrás y también quiere utilizar este material que cuenta con tantas características, pero ¿para qué? Pues nada más y nada menos que para hacer baterías para coches eléctricos.
Las baterías de grafeno cuentan con muchas ventajas sobre las de ion-litio, las más importantes son que la autonomía es mucho mayor (unos 800 kilómetros) y el tiempo de carga es más rápido, además puede utilizarse carga inductiva. Estos son unos de los grandes problemas que tienen los coches eléctricos que hacen que muchas personas se decanten por otros tipos de coches, pero con las baterías de grafeno podrían solucionarse.
Además, también tienen una superior densidad de potencia, que se debe a que el uso de iones de aluminio como electrolito de la batería en conjunción con las estructuras de grafeno, contribuyen a disponer de baterías con capacidad para suministrar más energía. Esto implica conseguir una mayor entrega de energía sin necesidad de tener que cargar un mayor peso y sin tener que integrar sistemas de refrigeración adicionales.
Otras ventajas que tienen es que estas baterías son mucho más seguras y también más ligeras, ocupan entre un 20% y un 30% menos de espacio. Su vida útil también aumenta, pudiendo durar 4 veces más que las baterías de litio. Y otra cosa importante y por la que son necesarias las baterías de grafeno, es que es un material abundante, a diferencia del litio que escasea y ahora mismo es utilizado tanto para baterías de coches como para móviles, ordenadores.
Pero no solo se usa en el campo de los coches, como hemos dicho antes, este material tiene miles de aplicaciones.
¿Qué otros usos tiene el grafeno?
Enelgreenpower ya trabaja en el aprovechamiento del grafeno para la producción de energía fotovoltaica.
El grafeno puede aplicarse a muchos sectores, algunos de ellos están aún en fase de experimentación.
- Puede utilizarse en la arquitectura, haciendo que las infraestructuras sean más resistentes.
- Es un material que se puede utilizar en el diseño de coches, aviones y barcos haciendo que sean más ligeros sin dejar de ser robustos.
- Al ser un buen conductor térmico y eléctrico, puede ayudar a mejorar y a seguir desarrollando las energías renovables, como la solar. De hecho, las placas solares recubiertas con este material serán más eficientes.
- Como decimos, se puede utilizar para hacer baterías pero no solo para los coches eléctricos, también para los móviles, ordenadores o cámaras de fotos.
- En electrónica, también se puede utilizar para el desarrollo de pantallas táctiles flexibles, haciendo dispositivos que se puedan enrollar como si de una hoja de papel se tratase.
- Se puede utilizar para hacer chalecos antibalas, cascos y otras prendas de protección.
- También tiene aplicación en el mundo de la medicina, ya que se puede utilizar para acelerar la regeneración de tejidos, para transportar fármacos, construir prótesis y equipos de rayos X o incluso para detectar células cancerígenas.
¿Qué desventajas tiene el grafeno?
Aunque es cierto que el grafeno parece el material ideal, también tiene sus desventajas:
- Su obtención supone un alto coste, se necesitan formas más eficientes para producir mucho grafeno para que sea viable utilizarlo en todos los campos en los que se quiere utilizar.
- También es un material que es dañino para la salud. Los bordes dentados del grafeno son capaces de perforar membranas celulares y la piel de las personas, lo que supone un peligro.
- Irrita la piel, ojos y mucosas, por lo que hay que tener mucho cuidado a la hora de manejarlo.
- Es muy fácil inhalarlo, entra fácilmente en los pulmones.
- Además, también puede ser nocivo para el medioambiente ya que puede moverse por el agua y contaminarla, lo que a su vez afecta a animales y plantas.
Sin embargo, a pesar de estas desventajas, el grafeno sigue siendo una buena opción para propulsar el mercado de los coches eléctricos, haciendo que estos tengan mejoras muy importantes, lo que podría hacer que muchas personas se decantaran por los coches eléctricos. De esta manera el objetivo de cambiar el parque automovilístico sería posible.
Y claro está, si cambiamos los coches de gasolina o diésel por lo coches eléctricos, también estaríamos reduciendo las emisiones de CO2, por lo que es bueno plantearse este material como una posible solución o alternativa a los baterías de ion-litio. Lo que tenemos que hacer ahora mismo es seguir desarrollando esta idea para que encontremos una manera de hacer que la obtención de grafeno sea mucho más rentable y barata.
