Entre los bosques de abedules y altos abetos en el este de Suecia se encuentra el laboratorio de investigación de acumuladores más grande de Europa y, una de las empresas de tecnología climática mejor financiadas del continente. Northvolt ha desarrollado una batería a partir de iones de sodio.
La original batería de almacenamiento de energía, la primera de su tipo, reemplaza los minerales críticos ampliamente utilizados, como el litio, el cobalto, el níquel y el grafito, por sodio. Un elemento químico que se encuentra en la sal de mesa, más barato, mucho más abundante y sin la explotación de minas que acarrean impactos ambientales y en la salud.
El momento de la innovación de Northvolt se anticipó y tomó por sorpresa a la industria de las baterías. Daniel Brandell, químico de materiales de la Universidad de Uppsala en Suecia, comentó a Climate Home que las hojas de ruta de esta tecnológica en América del Norte y Europa habían situado este desarrollo más cerca de 2030 que antes de 2025.
Si bien las empresas chinas fueron las primeras en utilizar sodio para reemplazar el litio en las baterías. Pero a menudo dependieron de otros minerales críticos como el níquel o el cobalto para optimizar su rendimiento, precisó Brandell. Hoy todavía hay una transparencia limitada sobre el rendimiento detallado y el tipo específico de baterías de iones de sodio que están implementando las empresas chinas.
Sin embargo, las baterías de sodio de Northvolt no contienen minerales esenciales. En los últimos años, ha aumentado la preocupación por los daños sociales y ambientales de la extracción y refinación de minerales para baterías. Las reservas de litio, níquel y cobalto están concentradas en pocos países, lo que los hace propensos a sufrir perturbaciones geopolíticas y comerciales.
Batería de iones de sodio, más barata y sostenible
Bolivia, Argentina y Chile, son los países de Suramérica, con grandes reservas de litio. Sus procesos de extracción han causado resistencia por parte de poblaciones y ambientalistas por sus efectos nocivos. Mientras tanto, China domina la cadena de suministro de baterías de iones de litio y controla el 70% de la capacidad mundial de refinación de litio.
Las baterías a base de sodio ofrecen una solución a los desafíos de la cadena de suministro de baterías eléctricas. Particularmente para los países occidentales que buscan reducir su dependencia de China para las tecnologías limpias. Según análisis de BloombergNEF, las baterías de sodio podrían desplazar 272.000 toneladas de la demanda de litio para 2035. Equivalente a cerca del 7% del mercado total proyectado para ese año.
«El valor real de las baterías de iones de sodio es el potencial para construir una cadena de suministro europea», dijo Iola Hughes, gerente de investigación de la consultora de baterías Rho Motion, con sede en Londres. «En EE UU y la UE existe una presión creciente para desvincularse de China y aumentar el suministro interno, y las baterías de iones de sodio podrían tener un gran potencial en esa transición».
En enero, el Banco Europeo de Inversiones respaldó a la empresa con más de mil millones de dólares en financiación. Citando la capacidad de Northvolt para crear la primera instalación de producción de baterías circulares de iones de litio totalmente integrada fuera de Asia.
El vicepresidente de la Comisión de la UE, Maros Sefcovic, a cargo del Pacto Verde Europeo, sostuvo que la industria de las baterías era de “importancia estratégica y un campo de batalla clave para la competitividad global”. Agregó que «Northvolt demuestra que la UE tiene lo necesario para construir un ecosistema de baterías innovador y sostenible».
Empujón a la transición energética
La batería de iones de sodio de última generación ha sido desarrollada por Northvolt para la expansión de sistemas de almacenamiento de energía sostenibles y rentables en el mundo. La celda ha sido validada para una densidad de energía, de más de 160 vatios-hora por kilogramo en el campus de industrialización e I+D de la empresa, en Västerås, Suecia.
Además, dijo la empresa, es más segura que las químicas convencionales de níquel, manganeso y cobalto o fosfato de hierro. Y se produce con minerales como el hierro y el sodio que abundan en los mercados globales. Se basa en un ánodo de carbono duro y un cátodo de blanco de Prusia y no contiene litio, níquel, cobalto ni grafito.
Peter Carlsson, director ejecutivo y cofundador de Northvolt, indicó que “el mundo ha puesto grandes esperanzas en los iones de sodio y estoy muy contento de decir que hemos desarrollado una tecnología que permitirá su despliegue generalizado para acelerar el proceso de transición energética. Es un hito importante para la propuesta de mercado de Northvolt. Una tecnología de baterías como ésta también es crucial para alcanzar los objetivos globales de sostenibilidad. Al hacer que la electrificación sea más rentable, sostenible y accesible en todo el mundo”.
La tecnología de iones de sodio, que se ha desarrollado junto con el socio de investigación Altris, pretende proporcionar la base para las soluciones de almacenamiento de energía de próxima generación. El bajo costo y la seguridad a altas temperaturas hacen que la tecnología sea atractiva en mercados futuros como la India, Medio Oriente y África.
Las baterías de sodio de Northvolt han sido diseñadas para almacenar el exceso de energía generada por energías renovables como la eólica y la solar, y devolverla a la red cuando más se necesita.
Independencia de China y Suramérica
La Agencia Internacional de Energía dice que la capacidad global de almacenamiento de energía debe aumentar seis veces para que el mundo alcance el objetivo de triplicar la capacidad renovable global para 2030. Y se espera que las baterías generen el 90% de ese crecimiento.
Las baterías de iones de sodio, cuya producción es alrededor de un 30% más barata que las de litio. Podrían representar el 10% de la capacidad agregada para 2030 y seguir aumentando después de eso, según la AIE.
Estados Unidos posee el 92% de las reservas mundiales de carbonato de sodio. Y el químico es el sexto elemento más común en la Tierra (1.000 veces más abundante que el litio) y está ampliamente disponible en Europa. «El riesgo de dependencia de las cadenas de suministro estadounidenses es bajo», refirió la empresa a Climate Home.
“Como no estamos atados a una geografía, ya no tendremos que depender del litio de las minas de China o América del Sur. Podemos producir estas baterías en todo el mundo”, confió Andreas Haas, jefe del programa de iones de sodio de Northvolt.
Varias empresas indias, incluido el conglomerado multinacional Reliance, están trabajando para producir baterías de sodio en el país. Podrían volverse “cruciales” para la transición de la India del carbón a la energía renovable. Al hacer que el almacenamiento de energía sea “más barato y más accesible”, adelantó Brandell.
Northvolt dijo que finalizará sus primeros prototipos de baterías de sodio para almacenamiento de energía a finales de este año antes de desarrollar una línea de producción para fabricarlas.
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