Un tipo con muchas pilas

Por Ana Carolina Zelzman - 25 Julio 2021 13:21

Tiempo de lectura: 5 minutos.

¿Alguna vez te preguntaste quién es el responsable de que vos puedas tener en tus manos un dispositivo como tu celular? ¿Gracias a quién tenemos computadoras portátiles? En esta nota te presentamos ¡en el día de su cumpleaños número 99! a uno de los principales responsables de la portabilidad de nuestros dispositivos electrónicos. 

 


Para que nuestras computadoras y teléfonos sean cada vez más livianos, pequeños y portátiles se necesita por supuesto el desarrollo de circuitos cada vez más diminutos y pantallas táctiles sensibles que reduzcan la necesidad de botones mecánicos. Pero nada de eso tendría sentido si no estuviera acompañado de una batería del tamaño apropiado y un costo bajo que permitiera sostener la portabilidad de esos dispositivos.

Para eso a principios de los noventa llegó la batería de ion de litio que poco a poco, a lo largo de las siguientes dos décadas fue reemplazando a las pilas no recargables y a las recargables de níquel/cadmio.

Las baterías de ion de litio llegaron para quedarse debido a su mayor velocidad de carga, mayor cantidad de ciclos (es posible descargarla y recargarla una mayor cantidad de veces antes de que agote su vida útil), menores costos y un impacto ambiental ligeramente menor. Por supuesto la búsqueda de baterías con menor impacto ambiental o fuentes de energía alternativas es un desafío constante de la ingeniería pero frente a sus antecesoras los problemas de la batería de ion de litio son ligeramente menores. No se la considera un desecho tóxico (se la suele aceptar en incineradores y rellenos sanitarios) y sus componentes se pueden reciclar. Sin embargo esta tarea se realiza muy poco ya que la minería por nuevos recursos sigue siendo más barata que el reciclaje. Esta producción lamentablemente continúa teniendo incontables problemas de contaminación y conflictos sociales. El cobalto, que es un componente imprescindible de estas baterías, se extrae principalmente en la República Democrática del Congo, un país con una grave inestabilidad política y social, donde la falta de regulaciones y la situación económica hacen que sea común el empleo de trabajo esclavo y explotación infantil en su minería.

Detrás del desarrollo de la batería de ion de litio está un hombre que a sus 99 años sigue trabajando a tiempo completo y mirando hacia el futuro en búsqueda de la próxima gran batería. John Goodenough no hace honor a su nombre (que se podría traducir como "suficientemente bueno" o "satisfactorio") ya que en muchas medidas, sobre todo en su dedicación es ciertamente más que solo "satisfactorio". En sus casi 60 años de carrera Goodenough no solamente aportó al desarrollo de la batería de ion de litio sino que participó activamente en la química de materiales, estudiando específicamente el magnetismo y el comportamiento de los óxidos de algunos metales. En su disciplina se lo conoce por haber desarrollado un set de reglas empíricas para predecir el magnetismo en estos materiales.

Además durante los primeros 24 años de su trayectoria profesional también fue parte de un equipo interdisciplinario del MIT que desarrolló la memoria RAM magnética. La memoria RAM es la memoria de una computadora que se encarga de tener “a mano” la información necesaria para manejar los programas que están activos en el momento, comparable quizás con la memoria de corto plazo de una persona. La RAM magnética a cuyo desarrollo contribuyó Goodenough fue posteriormente reemplazada por la de semiconductores (la que continuamos usando actualmente, cuya base material es el circuito integrado en un chip de memoria). Es decir que Goodenough estuvo ahí, en las primeras etapas del desarrollo de estos dispositivos que tanto conocemos, por el lado del almacenamiento de información pero también por el lado del almacenamiento y uso de energía.

Este último será seguramente su mayor legado y fue lo que le concedió, junto a otros dos colegas, el Premio Nobel de Química en 2019 (convirtiéndolo en el galardonado de mayor edad en la historia del premio).

Un detalle interesante de la infancia de Goodenough es que sufría de dislexia, una afección poco diagnosticada y menos aún tratada en esa época. Salir adelante y mejorar su desempeño de lectura fue sólo producto de su propio esfuerzo y práctica, una demostración más de la tenacidad que mantiene hasta el día de hoy.

 

Goodenough sentó las bases de este desarrollo durante sus años como jefe del Laboratorio de Química Inorgánica de la Universidad de Oxford. Sustentándose en los avances de otro galardonado, Stanley Witthingham, halló que los óxidos de litio y cobalto resultaban en un cátodo liviano y con una alta densidad de energía (es decir la capacidad de almacenar más energía en menos volumen).

Las baterías de ion de litio también llegaron a la exploración espacial, como en este prototipo de la NASA.

A continuación el tercer galardonado, Akira Yoshino, contribuyó los últimos toques a la construcción de la batería para poder impulsar su comercialización (en particular mejorando su seguridad al gracias al material elegido como base dentro de la cual se colocan los electrodos).

Si bien en 1991 la corporación Ashi Kasei lanzó la primera batería de ion de litio a nivel comercial, Goodenough y sus colegas continuaron mejorando su diseño a lo largo de los años, buscando alcanzar más densidad de energía, mayores voltajes, menor costo y eventualmente menor impacto ambiental.

Así que la próxima vez que temas que tu celular se quede sin batería y te encuentres con que aún le queda bastante, ya sabés a quién corresponde gran parte del mérito. Ojalá todes llegáramos a la edad de 99 años con el entusiasmo y optimismo de John Goodenough, "creador de un mundo portátil" como lo llamó la Fundación Nobel, quien sigue colocándose grandes objetivos. ¿El próximo? Mejorar las baterías de los autos eléctricos lo suficiente como para desplazar el uso de combustibles fósiles. ¡Pavada de molino de viento para este Quijote!



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