Al añadir una capa de oxalato de cobalto en el cátodo de azufre de una batería de Li-S se reducen los problemas relacionados con la degradación
GONZALO GARCÍA
Una investigación realizada por un equipo del Instituto de Ciencia y Tecnología de Gwangju (GIST) en Corea del Sur ha puesto de manifiesto la capacidad del oxalato de cobalto, empleado como catalizador, para mejorar las baterías de litio-azufre.
Su empleo permitiría resolver los problemas intrínsecos de esta tecnología relacionados con la degradación del cátodo y la corrosión del ánodo. Con la propuesta de este trabajo, esta tecnología cobra un mayor potencial comercial, ya que se aprovecharía la mayor capacidad teórica de almacenamiento que ofrecen las baterías de litio-azufre y su menor coste de producción.
La tecnología de las baterías de Li-S es una de las más prometedoras en la actualidad por sus ventajas técnicas, económicas y medioambientales. Pero el uso del litio sólido combinado con un electrolito orgánico líquido implica varios problemas intrínsecos. La tecnología actual de las baterías de litio tiene bastantes limitaciones en cuanto a su uso en grandes sistemas de almacenamiento energético.
En el caso de los vehículos eléctricos, la mayor capacidad de las baterías de Li-S y su menor coste podría ayudar a reducir la brecha de precio y de autonomía respecto a los modelos de combustión.
Sin embargo, a diferencia de las baterías de iones de litio, la reacción química que se produce en el interior de las baterías de azufre conduce a la acumulación de sulfuro de litio sólido y polisulfuro de litio líquido lo que provoca una pérdida de material activo en el cátodo de azufre (electrodo positivo) y la corrosión del ánodo de litio (electrodo cargado negativo).
Esto se traduce directamente en una mayor degradación de la batería y por lo tanto en una vida útil muy limitada.
Para mejorar la duración de la batería, los científicos han estado buscando catalizadores que puedan hacer que esta degradación sea reversible de durante el uso de la batería.
Este ha sido el objetivo del estudio publicado recientemente en Chemistry Europe, donde los científicos del GIST explican un gran avance para alargar la vida útil de las baterías de Li-S.
El protagonista de la investigación es el oxalato de cobalto, un catalizador que se utiliza frecuentemente en la metalurgia de polvos o pulvimetalurgia con la que se fabrican piezas metálicas partiendo de polvos finos.
El oxalato de cobalto se elabora en el proceso de reciclaje de las baterías de iones de litio, donde el cobalto se obtiene a partir del material del cátodo mediante la mediante lixiviación con ácido sulfúrico y luego se precipita con oxalato de amonio.
“Los iones cargados negativamente pueden absorberse fácilmente en la superficie del oxalato de cobalto durante la electrólisis, lo que nos motivó a plantear la hipótesis de que este compuesto también se comportaría de la misma forma el azufre en las baterías de litio-azufre”, explica el profesor Jaeyoung Lee, director del estudio.
Para probar su hipótesis, los investigadores construyeron una batería Li-S agregando una capa de oxalato de cobalto en el cátodo de azufre. Las observaciones y los análisis revelaron que la capacidad del oxalato de cobalto para absorber azufre permitió la reducción y disociación del sulfuro de litio sólido y el polisulfuro de litio líquido.
Además, suprimió la difusión de polisulfuro de litio líquido en el electrolito absorbiéndolo en su superficie y evitando que alcanzara el ánodo de litio, provocando una reacción de autodescarga.
Todas estas reacciones juntas redujeron la degradación del ánodo, mejorando así la vida útil, el rendimiento y la capacidad de almacenamiento de energía de las baterías de litio-azufre. Se trata de un hallazgo fundamental ya que puede proporcionar un uso real y comercial a las baterías de litio, superando a las de iones de litio convencionales.
Además de facilitar el acceso a los coches eléctricos para particulares, por la reducción de precio y el aumento de la autonomía, estas baterías permitirían que fuese técnicamente posible implementar la electrificación de vehículos mucho más pesados y con mayores requerimientos energéticos como aviones, autobuses, camiones y locomotoras.
JODY WILSON/Oil Price
La revolución de los vehículos eléctricos (EV) está cobrando un gran impulso.
Según las proyecciones de los expertos, la demanda de vehículos eléctricos debería aumentar a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 21,1% hasta 2026. La extraordinaria demanda que se prevé para los vehículos eléctricos durante los próximos cinco años ha comenzado a provocar una disrupción masiva en los mercados energéticos mundiales.
A medida que la demanda de vehículos eléctricos sigue aumentando, también se prevé que la demanda de litio, el componente crítico necesario para las baterías que alimentan a todos esos vehículos eléctricos, aumente.
Según Roskill Information Services, "se espera que la demanda de productos químicos de litio de los sectores de uso final aumente de año en año a alrededor de 280.000 toneladas equivalentes de carbonato de litio".
Estas proyecciones ya han comenzado a tener un impacto profundo en el precio del litio en el mercado.
Los precios del litio disminuyeron desde 2018 hasta fines de 2020, pero desde el 1 de diciembre de el precio del litio se ha disparado un 71,24% y podría estar a punto de subir aún más.
Con el aumento de los precios del litio y el aumento de la demanda proyectada, ¿cuáles son algunas de las mejores formas para que los inversores utilicen esta tendencia impulsada por vehículos eléctricos para obtener el máximo potencial alcista?
Con el aumento de los precios del litio y la creciente demanda proyectada, ¿cuál es la mejor forma de alto riesgo / recompensa para que los inversores jueguen esta tendencia impulsada por los vehículos eléctricos para obtener el máximo potencial alcista?
Una empresa que no conoce el radar, United Lithium Corp., parece que podría estar en el lugar correcto en el momento adecuado.
Su proyecto insignia es un depósito de litio descubierto recientemente ubicado en el centro de Suecia. La empresa acordó los términos para adquirir el proyecto, y se espera que el cierre se produzca en abril.
Este proyecto es una propiedad de litio en etapa de exploración cercana a la superficie y al mercado que parece estar preparada para ayudar a la compañía a aprovechar la creciente demanda europea de vehículos eléctricos y el fuerte impulso de la UE para la autosuficiencia de litio.
Proyecto Bergby de United Lithium Corp.: un depósito de alta calidad cerca de la superficie que ofrece un potencial de mejora significativo
El proyecto Bergby es un depósito de pegmatita rico en litio descubierto recientemente en el centro de Suecia que ofrece una ubicación ideal.
Esta propiedad está cerca de la mina de grafito Woxna de fama mundial, la nueva gigafábrica de baterías de litio de Northvolt y cerca de los principales proveedores de infraestructura, mano de obra y equipos de minería y transporte.
El proyecto Bergby, si se demuestra como un depósito comercial, está en una posición óptima para beneficiarse del acceso al mercado de la UE y su creciente demanda de fabricación de vehículos de energía alternativa, dispositivos de alta tecnología y sistemas de almacenamiento en red.
Además, la proximidad del proyecto a las plantas de fabricación de baterías de iones de litio de próxima generación es fundamental, al igual que el acceso a las instituciones educativas de la UE cercanas y los bajos costos de energía para procesar minerales de roca dura que contienen litio de manera rentable.
La propiedad de litio de Bergby debería poder capitalizar tres elementos clave: extracción superficial y cercana a la superficie de bajo costo probable, infraestructura minera y de transporte bien establecida y cumplimiento rápido de las regulaciones comerciales que permiten ventas libres de aranceles a clientes potenciales de litio de la UE.
Los resultados del ensayo de 41 cantos rodados muestran valores de Li2O (óxido de litio) en promedio 1,06% dentro de un rango de 0,03% a 4,56% Li2O; y los ensayos de Ta2O5 (pentóxido de tantalio) promediaron 168 ppm, variando de 1 ppm a 499 ppm de Ta2O5.
El mapeo adicional localizó la mineralización de litio en afloramientos. Quince muestras recolectadas de tres afloramientos arrojaron valores de Li2O con un promedio de 1.71%, que van desde 0.01% a 4.65% de Li2O; y valores de Ta2O5 con un promedio de 133 ppm dentro de un rango de 16 ppm a 803 ppm de Ta2O5.
En 2017, se completó el primer y único programa de perforación en el proyecto Bergby.
En ese programa de perforación, 28 de los 33 pozos perforados en la propiedad intersecaron la mineralización de litio a lo largo de aproximadamente 450 m de longitud de rumbo.
Los pozos más profundos probados a solo 65 m por debajo de la superficie con mineralización aún están abiertos a lo largo del rumbo en ambas direcciones y también en inmersión.
Se han observado tres estilos principales de mineralización de litio en cantos rodados y afloramientos muy extendidos en la propiedad de Bergby, lo que fomenta que la mineralización pueda desarrollarse ampliamente.
+ Leucogranito / aplita homogéneo, de grano fino a grano medio: Cantos rodados complejos divididos en zonas donde el material de aplita parece inmiscuirse en la pegmatita de grano grueso. Este estilo es rico en tantalio, con un grado promedio de 31 cantos rodados de 208 ppm de Ta2O5. La mineralogía de litio de este estilo aún no está confirmada, sin embargo, la gravedad específica medida de las muestras de mayor grado fue relativamente ligera y sugiere que la petalita es un mineral dominante (LiAlSi4O10).
+ Pegmatita de grano extremadamente grueso dominada por Petalita: Ubicada tanto en afloramientos como en rocas; este estilo es relativamente alto en litio y pobre en tantalio.
+ Pegmatita de grano muy grueso con espodumena : Se han reconocido cristales de espodumena gruesa (LiAl (SiO3) 2 en rocas, con cristales de hasta 30 cm de longitud.
La Unión Europea ha dado la alarma sobre la escasez crítica de materias primas, estimando que para cumplir con su objetivo de neutralidad climática, necesitará hasta 18 veces más litio y cinco veces más cobalto en 2030 que el consumo actual.
Para el 2050, la UE estima que necesitará 60 veces más litio que la demanda actual.
Por esta razón, la UE ha agregado litio a su lista de materiales críticos y lanzó un fondo de miles de millones de dólares para ayudar a acelerar la producción de materias primas para abastecer el mercado europeo de baterías.
Esto significa que hay potencial para un capital significativo disponible para proyectos como el proyecto Bergby de United Lithium Corp. a medida que el alcance del proyecto se enfoca.
Ahora que se ha hecho un descubrimiento en Bergby, la próxima tarea de United Lithium es definir el tamaño y el grado general del recurso de litio y tantalio en la propiedad.
El depósito en Bergby está abierto a lo largo del rumbo hacia el norte y el Sur y hay pegmatitas adicionales conocidas en el área que nunca han sido probadas para la mineralización de litio.
Un programa de perforación simple en la propiedad de otros 25 a 40 pozos podría tener un gran impacto para la empresa en un período de tiempo relativamente corto.
Es posible que un programa de perforación tan modesto, uno para el que la compañía tiene los recursos financieros para emprender, pueda completarse dentro de un año con el objetivo de descubrir un descubrimiento de varios millones de toneladas en la propiedad.
+ La demanda de litio se está disparando, y el precio del litio se ha disparado un 71,24% en los últimos dos meses. Con el cambio mundial hacia los vehículos eléctricos en pleno apogeo, el mundo está buscando desesperadamente traer nuevos suministros de litio en línea y es probable que los mercados recompensen a cualquier empresa que pueda hacerlo generosamente.
+ United Lithium es una empresa cuyo activo principal que muestra la mineralización de litio está en el lugar correcto en el momento correcto, ya que la ubicación del proyecto Bergby en Suecia está cerca de la nueva gigafábrica de baterías de litio Northvolt y cerca de la infraestructura de transporte.
+ La perforación en el proyecto Bergby ha mostrado un extenso campo de rocas superficiales mineralizadas con litio. 28 de los 33 pozos perforados en la propiedad en un programa de perforación de 2017 cruzaron la mineralización de litio y el proyecto mostró potencial de litio de alta ley cerca de la superficie.
+ La compañía planea avanzar con un programa de perforación adicional en 2021 que potencialmente podría revelar un descubrimiento de depósito de litio en la propiedad. Los resultados positivos de este programa de perforación podrían ser un verdadero cambio de juego para la empresa con Europa, y las empresas de baterías, tan desesperadas por poner en funcionamiento nuevas fuentes de litio lo más rápido posible.
Apple (NASDAQ: AAPL) es líder en el impulso de la sostenibilidad de las grandes tecnologías pero es más que eso. Desde los productos en sí, hasta los paquetes en los que vinieron e incluso los centros de datos que los impulsan, Apple ha ido más allá para reducir el impacto ambiental.
Pero ahora, incluso está entrando en el negocio del transporte. "Nos estamos enfocando en sistemas autónomos. Es una tecnología central que consideramos muy importante. La vemos como la madre de todos los proyectos de IA. Es probablemente uno de los proyectos de IA más difíciles en los que trabajar". El CEO de Apple, Tim Cook, sobre los planes de Apple en el espacio del automóvil. Tampoco es probable que los vehículos eléctricos se queden fuera.
El rumoreado diseño del automóvil de Apple significa que se puede empaquetar más material activo dentro de la batería, lo que le da al automóvil un rango potencialmente más largo. Apple también está examinando una química para la batería llamada LFP, o fosfato de hierro y litio, que es intrínsecamente menos probable que se sobrecaliente y, por lo tanto, es más segura que otros tipos de baterías de iones de litio.
Microsoft (NASDAQ: MSFT) es un gigante tecnológico que crea de todo, desde software hasta hardware y más. Esto es importante porque no solo ayuda a las empresas con la exploración de minerales, sino que también depende de ellos. Microsoft es una empresa que también va más allá en sus objetivos de emisiones, con el objetivo de ser carbono neutral en los próximos diez años. Una hazaña que no será tarea fácil para una corporación tecnológica tan masiva. ¿Por qué importa eso en la carrera del litio? Porque el boom de la energía verde se destruirá sin el metal vital
Es por eso que el gigante tecnológico de Bill Gates ha realizado numerosas inversiones en energía limpia en todo el mundo. Desde Ohio hasta los Países Bajos, Microsoft está invirtiendo millones en proyectos solares y eólicos no solo para ayudar a reducir su propia huella de carbono, sino también para ayudar a las comunidades vecinas a hacer lo mismo.
Además de sus inversiones y operaciones ecológicas, Microsoft también se está metiendo en el juego automático. La infraestructura basada en la nube de Microsoft Azure y la informática de punta serán fundamentales en esta nueva industria. No solo permitirá a los fabricantes de automóviles analizar datos y optimizar sus productos, sino que también les dará la oportunidad de realizar pruebas y simulaciones avanzadas para ajustar su software en entornos libres de riesgos. Incluso se está asociando con líderes en la industria automotriz como Renault y Audi.
Mark Everest, Gerente de Desarrollo de Sistemas de Información, Renault Sport Formula One Team señaló: “Hay tantos factores que cambian constantemente y pueden afectar la estrategia de carrera: la temperatura de la pista, el rendimiento de los neumáticos, lo que están haciendo los otros pilotos. La simulación nos ayuda a comprender rápidamente cómo configurar el automóvil para una pista en particular".
Nvidia Corporation (NASDAQ: NVDA) ha realizado importantes avances hacia un mañana más sostenible. Y como fabricante de chips, depende de la producción de metales y minerales clave como el cobre y el litio. Pero lo que hace que NVIDIA sea aún más especial es que está abordando la tendencia ESG en todos los frentes. De hecho, fue clasificada como una de las 100 mejores empresas del mundo para trabajar debido a sus increíbles condiciones de trabajo, prácticas de contratación y programas de desarrollo profesional. Además de su clasificación como una de las principales empresas del mundo para trabajar, también se incluyó en la lista de las 50 empresas más inteligentes de MIT Tech Review y en el índice de igualdad corporativa de Human Rights Watch.
Nvidia no solo es un modelo a seguir para las empresas en su postura social y de gobernanza, sino que también está firmemente comprometida con la construcción de un futuro más verde. Desde su impulso para utilizar energía renovable en sus operaciones diarias hasta sus innovadores avances tecnológicos en la fabricación de chips que reducen la cantidad de energía necesaria para alimentar los dispositivos, Nvidia está marcando todas las casillas para los inversores de impacto.
Este año, Nvidia ha hecho algo que a muchas otras empresas les ha costado hacer. No solo se ha mantenido a flote en uno de los años más difíciles de la historia reciente, sino que ha prosperado. Desde enero de 2020, el precio de las acciones de Nvidia ha aumentado de US$ 293 a US$ 525, lo que representa un notable aumento del 80% en el valor.
Si bien los vehículos eléctricos son la comidilla de Wall Street en este momento, los vehículos autónomos también están en el horizonte, y también dependerán de una serie de metales y recursos clave. Y el líder en este impulso es Waymo, un subsidio del gigante tecnológico Alphabet Inc. (NASDAQ: GOOGL).
Waymo puede ser el líder de facto en la industria emergente de vehículos autónomos. Ya ha tenido automóviles conduciendo por sí mismos por los Estados Unidos durante varios años. De hecho, solo en Arizona, los autos autónomos de Alphabet han recorrido más de 6.1 millones de millas.
Para poner eso en perspectiva, eso significa que los autos autónomos de Alphabet han recorrido la distancia entre la ciudad de Nueva York y San Francisco más de 2100 veces. O, como explica la compañía, "más de 500 años conduciendo para el conductor estadounidense promedio con licencia". Aún más impresionante, sin embargo, los vehículos solo estuvieron involucrados en 47 "eventos de contacto", y la gran mayoría de las colisiones fueron el resultado de un error humano y ninguna resultó en ningún tipo de lesión grave para los involucrados.
Si bien estas pruebas son extremadamente prometedoras para Waymo de Alphabet, todavía hay algunos obstáculos que superar. En primer lugar, estas largas pruebas se llevaron a cabo en Phoenix, una ciudad que no es exactamente conocida por su clima extremo. En segundo lugar, un problema que puede frustrar a muchos conductores, los vehículos operaron en una especie de modo hipercauteloso, conduciendo a velocidades más bajas y tomando precauciones a veces innecesarias para evitar conflictos.
Si bien Waymo de Alphabet recibe mucho crédito por estos logros masivos, un fabricante de chips muy querido y muy popular es su núcleo. Intel Corporation (NASDAQ: INTC ) y Waymo se unieron en 2017 y han trabajado juntos para afinar su tecnología desde entonces. A través de su conocimiento mutuo de hardware y software, los gigantes tecnológicos han dado pasos agigantados hacia la construcción del automóvil del futuro.
Además de sus esfuerzos con Waymo, Intel también ha estado a la vanguardia en el desarrollo de su propio hardware de visión e inteligencia artificial. En 2017, adquirió MobileEye, un proveedor de chips y software basados en cámaras para la industria móvil global. Y ahora, en un nuevo acuerdo con Luminar, otra empresa de tecnología emergente a la vanguardia de este movimiento, Intel se está posicionando como su propio gigante de este nuevo sector.
Silicon Valley de Canadá también participa en la carrera de la sostenibilidad. Shopify Inc (TSX: SH) El gigante del comercio electrónico de Canadá ayuda a los usuarios a crear sus propias tiendas en línea. Tiene grandes clientes: todos, desde Tesla hasta Budweiser, están a bordo. Y la empresa es amada por los inversores millennials.
Además de su enfoque revolucionario sobre el comercio electrónico, Shopify está desempeñando un papel cada vez más activo en la creación de un mañana más ecológico. Se ha comprometido a gastar al menos US$ 5 millones al año para ayudar a combatir el cambio climático. Incluso está haciendo recortes en sus propias operaciones, desmantelando sus centros de datos y obteniendo energía renovable para sus edificios. Gracias a estos esfuerzos, Shopify ha registrado un retorno del 137% solo este año y no muestra signos de desaceleración.
Descartes Systems Group Inc. (TSX: DSG) es una empresa de tecnología multinacional canadiense especializada en software de logística, software de gestión de la cadena de suministro y servicios basados en la nube para empresas de logística.
Recientemente, Descartes anunció que ha implementado con éxito su solución avanzada de coincidencia de capacidad, Descartes MacroPoint Capacity Matching. La solución proporciona una mayor visibilidad y transparencia dentro de su red de operadores y corredores. Este movimiento podría solidificar a la empresa como un actor clave en la logística del transporte, que es esencial y, a menudo, se pasa por alto en la mitigación del aumento de las emisiones de carbono.
Otra forma de obtener una exposición indirecta a las industrias de tecnología, vehículos eléctricos y minerales en auge es a través de AutoCanada (TSX: ACQ), una empresa que opera concesionarios de automóviles en Canadá.
La empresa ofrece una amplia variedad de vehículos nuevos y usados y tiene todo tipo de opciones financieras disponibles para satisfacer las necesidades de cualquier consumidor. Si bien las ventas se han desplomado este año debido a la pandemia de COVID-19, es probable que AutoCanada experimente un repunte a medida que aumente el poder adquisitivo y la demanda de vehículos eléctricos. A medida que más nuevos y emocionantes vehículos eléctricos lleguen al mercado, AutoCanada seguramente podrá subirse a la ola.
Burcon NutraScience Corporation (TSX: BU) es una empresa de tecnología canadiense que está reconsiderando nuestras dietas. Y si bien eso puede no parecer emocionante para los inversores en minerales, es una acción clave a tener en cuenta en el auge de la sostenibilidad en general. Con un enfoque en productos de alta pureza, sostenibles, sabrosos y asequibles, Burcon ha marcado cada casilla en el libro del consumidor. Fundada en 1998, la compañía ha estado a la vanguardia del movimiento durante más de dos décadas, y desde entonces se ha vuelto más refinada.
Según su declaración de misión, Burcon "busca mejorar la salud y el bienestar de los consumidores globales a través del descubrimiento y desarrollo de productos vegetales sostenibles, funcionales y renovables para las industrias de alimentos y bebidas globales".
Mogo Finance Technology Inc. (TSX: GO) es un nuevo giro en el crédito no garantizado, que es un subsegmento floreciente de FinTech. Al ofrecer administración de préstamos, la capacidad de realizar un seguimiento de los gastos, hipotecas sin estrés e incluso el seguimiento de la puntuación de crédito, Mogo está a la vanguardia de un movimiento en línea para ayudar a los usuarios con sus necesidades financieras.
El software de Mogo analiza a los prestatarios instantáneamente y reduce en gran medida el proceso tradicionalmente complicado de suscripción de préstamos. Es solo en línea, por lo que hay gastos generales muy bajos y una tonelada de efectivo para gastar en marketing. Etiquetado como "el Uber de las finanzas" por CNBC, Mogo definitivamente está llamando la atención.
Con el aumento del crecimiento de membresía y las líneas de ingresos que continúan mejorando, y una plataforma que muchos bancos no han podido ofrecer, Mogo podría convertirse en un objetivo de adquisición en un futuro cercano.
