Los ingenieros ambientales se están enfocando en la contaminación del transporte mejorando la tecnología de las baterías de los vehículos eléctricos (EV). La industria de los vehículos eléctricos se está expandiendo a medida que políticos más conscientes del medio ambiente asumen cargos. Por ejemplo, la administración Biden-Harris desarrolló un objetivo de reducción de emisiones mediante la ampliación de las flotas públicas de vehículos eléctricos.
Los objetivos de expansión de los vehículos eléctricos preocupan a muchos ambientalistas que predicen problemas relacionados con los residuos sólidos municipales (RSU). Los ingenieros están trabajando para minimizar los RSU procedentes de baterías de iones de litio mejorando la capacidad de las baterías de los coches eléctricos. Pueden disminuir la contaminación al ampliar la vida útil de la batería de los automóviles eléctricos e impulsar la industria.
Desafíos de la tecnología actual de baterías para vehículos eléctricos
El desafío medioambiental más importante de los vehículos eléctricos son los materiales de sus baterías. La mayoría de los vehículos eléctricos dependen de baterías de iones de litio para almacenar electricidad y ampliar su autonomía. Los ecologistas descubrieron diferentes formas de degradación ambiental asociadas con la minería de litio y la fabricación de baterías.
Los residentes cerca del río Liqi descubrieron cadáveres de animales y peces muertos a lo largo de la orilla del río, lo que alertó a los profesionales mineros de una fuga tóxica de la mina Ganzizhou Rongda. Los contaminantes del subsuelo pueden contaminar los ecosistemas locales que rodean las minas y dañar la biodiversidad.
Otro desafío de la tecnología actual de baterías para vehículos eléctricos son sus bajas tasas de reciclabilidad. Algunos fabricantes recuperan las baterías de los automóviles y recuperan metales valiosos, mientras que otros las envían a los vertederos, donde contribuyen a la escorrentía tóxica de aguas pluviales.
La capacidad actual de la batería de los coches eléctricos es baja, lo que impide que algunos consumidores inviertan en esta tecnología. La autonomía media de los vehículos eléctricos es de unas 234 millas . Las personas que viajan con frecuencia por rutas largas pueden optar por automóviles a gasolina.
La buena noticia es que las innovaciones están impulsando cambios que podrían mejorar la tecnología de las baterías de los vehículos eléctricos . Aquí hay seis de ellos.
1. Baterías de tungsteno y litio NanoBolt
Los ingenieros medioambientales están mejorando la duración de la batería de los coches eléctricos y la autonomía mediante el avance de la tecnología del litio. Un equipo de ingenieros de vehículos eléctricos desarrolló baterías NanoBolt para reducir las demandas de carga y mejorar el almacenamiento de energía. Los profesionales desarrollaron la tecnología con nanotubos de tungsteno y carbono multicapa.
La estructura en forma de red de estas baterías expande la superficie a la que se adhieren los iones, lo que aumenta la velocidad de carga. Las baterías NanoBolt también almacenan más electricidad que las convencionales, lo que aumenta la autonomía de un vehículo eléctrico.
Los conductores también pueden mejorar la duración de la batería de sus automóviles eléctricos manteniendo sus vehículos eléctricos frescos. La gestión térmica puede ampliar significativamente la longevidad de una batería . Las personas pueden mantener sus vehículos frescos estacionándolos en garajes y evitando la luz solar directa prolongada.
2. Baterías de óxido de zinc y manganeso
Otro invento de tecnología de baterías para vehículos eléctricos se basa en el óxido de zinc y manganeso. Los investigadores descubrieron reacciones de óxido de zinc y manganeso en baterías convencionales e identificaron sus propiedades de almacenamiento expansivas . Los ingenieros encontraron una manera de optimizar la respuesta y aumentar la densidad de energía de las baterías de manera rentable.
La tecnología de baterías de vehículos eléctricos también puede mejorar la industria al ampliar las capacidades de almacenamiento de energía a gran escala. Algunas empresas planean aumentar la sostenibilidad del transporte alimentando las estaciones de carga con energía renovable. Los profesionales pueden utilizar baterías de óxido de zinc y manganeso para almacenar cantidades significativas de electricidad libre de emisiones.
3. Baterías de electrolitos de organosilicio
Otra opción que impulsa el cambio son los electrolitos organosilícicos. A algunos ambientalistas les preocupa que las baterías de los vehículos eléctricos se incendien o exploten en los vehículos. Las preocupaciones ecológicas también se aplican a los procesos de descomposición de las baterías en los vertederos.
Las baterías de iones de litio liberan gas mediante el proceso de descomposición del electrolito , lo que mejora su inflamabilidad. Los ingenieros crearon disolventes de organosilicio para la producción y eliminación segura de baterías. También pueden diseñar electrolitos para expandir el mercado de iones de litio.
4. Baterías de electrolitos de gel de nanocables dorados
La batería de electrolitos de gel de nanocables de oro es un avance prometedor. Los ingenieros ambientales están desafiando la inflamabilidad y la sostenibilidad del ciclo de vida de las baterías de vehículos eléctricos utilizando la nueva tecnología. Los electrolitos en gel pueden mejorar la seguridad de las baterías de vehículos eléctricos al proteger los nanocables de oro y el dióxido de manganeso.
El aditivo en gel prolonga significativamente la vida útil de la batería. Las baterías de electrolitos de gel de nanocables de oro superan las 100.000 cargas . Aumentar la duración de la batería de los coches eléctricos con electrolitos en gel puede reducir los RSU procedentes de los vehículos eléctricos.
También protege los ecosistemas locales al mantener el litio fuera de los vertederos. La reducción de la contaminación de las baterías en los vertederos evita la escorrentía de aguas pluviales contaminadas. La ampliación de la longevidad de las baterías de vehículos eléctricos también reduce la demanda de extracción de litio.
5. Baterías TankTwo String Cell
Los ingenieros ambientales también están impulsando la industria de los vehículos eléctricos al minimizar las barreras de carga. Los consumidores ecológicos buscan vehículos eléctricos asequibles con amplia autonomía para satisfacer sus necesidades de transporte. Los ingenieros de TankTwo desarrollaron una tecnología de mejora de la batería para ampliar la capacidad de la batería de los automóviles eléctricos.
La tecnología de la batería contiene una serie de celdas pequeñas, organizadas e independientes. Cada celda tiene una carcasa de plástico cubierta con materiales conductores para promover procesos eficientes de transferencia de energía. La carga de las baterías de celdas de cadena TankTwo tarda menos de tres minutos .
Las tecnologías de carga TankTwo intercambian celdas en lugar de recargar las agotadas. Un sistema similar al vacío elimina las celdas descargadas y agrega otras nuevas a la cadena. La velocidad de carga rápida y la mínima dependencia de los iones de litio pueden mejorar el sector de los vehículos eléctricos.
6. Baterías de pila de combustible de hidrógeno
Los ingenieros están desarrollando vehículos de pila de combustible para combatir las emisiones derivadas de la gasolina. Las pilas de combustible de hidrógeno son significativamente más eficientes que las baterías de iones de litio.
Las pilas de combustible son más ligeras que las baterías convencionales, lo que amplía la autonomía de un vehículo eléctrico. El hidrógeno alimenta las baterías de pilas de combustible durante todo el proceso de transporte. Los vehículos de pila de combustible también contienen paquetes de baterías de alto voltaje, que amplían su autonomía.
El avance de las baterías basadas en hidrógeno es más sostenible que otras baterías de automóviles y puede eliminar la dependencia de un vehículo de los combustibles fósiles. Algunos vehículos eléctricos producen emisiones indirectas de gases de efecto invernadero cuando utilizan fuentes de carga insostenibles.
Alrededor del 63,3% del suministro mundial de electricidad proviene de combustibles fósiles, y cargar un vehículo eléctrico con electricidad derivada de combustibles fósiles provoca emisiones indirectas. El hidrógeno solo produce agua mientras se cargan vehículos de pila de combustible.
Beneficios de ampliar la vida útil de la batería del coche eléctrico
Los ingenieros medioambientales están ampliando la vida útil de las baterías de los coches eléctricos para proteger el ecosistema global. El sector del transporte produce aproximadamente una quinta parte de las emisiones de gases de efecto invernadero , y esta contaminación atmosférica promueve el cambio climático e interfiere con la estabilidad de los ecosistemas.
Las emisiones de los tubos de escape también afectan negativamente a la salud y el bienestar de las personas. Los residentes en regiones con altas emisiones experimentan mayores riesgos de cáncer de pulmón , asma y otras afecciones respiratorias. También tienen más probabilidades de sufrir ataques cardíacos y accidentes cerebrovasculares.
Invertir en camiones eléctricos, vehículos de pasajeros, autobuses y otras formas de transporte puede mejorar significativamente las condiciones ambientales. Las personas pueden experimentar menos problemas de salud al reemplazar los automóviles a gasolina por vehículos eléctricos. La sociedad también puede conservar la biodiversidad reduciendo la contaminación del aire.
Otro beneficio de ampliar la industria de los vehículos eléctricos y la duración de las baterías es minimizar los RSU. El reciclaje de baterías de vehículos eléctricos y otros componentes de vehículos puede promover una economía circular, que depende de bienes infinitamente reutilizables para cerrar la brecha entre la minería y la fabricación.
Aumentar la capacidad de las baterías de los coches eléctricos da sus frutos
La principal preocupación de los vehículos eléctricos modernos es su baja tasa de reciclabilidad de la batería. Los ingenieros ambientales están mejorando los procesos de reciclaje de litio para minimizar el MWS y la escorrentía tóxica. Las personas pueden invertir hoy en vehículos eléctricos y acceder a opciones de final de vida más sostenibles que los propietarios actuales.
La industria de los vehículos eléctricos se está expandiendo rápidamente y ofrece nuevas soluciones sostenibles, y los conductores pueden cambiar sus baterías de iones de litio por alternativas de bajo impacto para mejorar su sostenibilidad. Actualizar las piezas de los vehículos puede ayudar a las personas a lograr opciones de transporte con bajas emisiones.
