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Nobel de Química para los "padres" de la batería del smartphone

09 Octubre 2019
John B. Goodenough, Stanley Wittingham y Akira Yoshino desarrollaron las baterías recargables de iones de litio, hoy presentes en casi todos los dispositivos
 
 
Llevamos en el bolsillo el último Nobel de Química. La Real Academia de las Ciencias de Suecia ha premiado este año a los «padres» de las baterías de ion-litio recargables, presentes en cualquier dispositivo inalámbrico actual, desde los teléfonos móviles a los ordenadores portátiles que utilizamos a diario. El alemán John B. Goodenough, el británico Stanley Whittingham y el japonés Akira Yoshino impulsaron la creación de una batería potente y ligera que, como explican desde Estocolmo, puede hacer posible «un mundo libre de combustibles fósiles». El motivo es que se utiliza para todo, desde alimentar automóviles eléctricos hasta almacenar energía de fuentes renovables, como la solar y la eólica.
 
Como muchos ingenios, este también surgió de la necesidad. En plena crisis del petróleo en la década de 1970, el gigante Exxon decidió diversificar sus actividades. En una importante inversión en investigación básica, reclutó a algunos de los científicos más importantes de la época en el campo de la energía, dándoles la libertad de hacer casi lo que quisieran. Y ahí estaba Whittingham. El actual profesor de la Universidad Estatal de Nueva York comenzó a investigar sobre superconductores y descubrió un material extremadamente rico en energía, que utilizó para crear un cátodo innovador en una batería de litio. Estaba hecho de disulfuro de titanio que, a nivel molecular, tiene espacios que pueden intercalar iones de litio.
 
 
El ánodo de la batería contenía parcialmente litio metálico y era potente, más de dos voltios. Sin embargo, el litio metálico es reactivo y la batería era demasiado explosiva para ser viable. Los bomberos tuvieron que apagar varios incendios y finalmente amenazaron con hacer que el laboratorio pagara los productos químicos especiales utilizados para extinguir el fuego ocasionado por el litio.
 

Potente, ligera y resistente

 
Aquí entró en juego Goodenough, ahora profesor en la Universidad de Texas en Austin, quien demostró en 1980 cómo duplicar el potencial de la batería, lo que resultó en un avance clave. Con el cátodo de Goodenough como base, Yoshino, de la Corporación Asahi Kasei y la Universidad Meijo en Nagoya, Japón, creó la primera batería de iones de litio comercialmente viable en 1985. Logró eliminar el litio puro y utilizar iones de litio, que son más seguros. El resultado fue una batería ligera y resistente que podía cargarse cientos de veces antes de que su rendimiento se deteriorara.
 
En 1991, una importante empresa japonesa de electrónica comenzó a vender las primeras baterías de iones de litio, lo que llevó a una revolución en la electrónica... y en nuestras vidas. Los teléfonos móviles se hicieron más pequeños, las computadoras se volvieron portátiles y se desarrollaron reproductores de MP3 y tabletas.
 
 

Más ecológica

 
Posteriormente, investigadores de todo el mundo han buscado en la tabla periódica elementos para crear baterías aún mejores, pero nadie ha logrado inventar algo que supere la alta capacidad y el voltaje de la batería de litio. Sin embargo, la batería de iones de litio se ha cambiado y mejorado; entre otras cosas, John Goodenough ha reemplazado el óxido de cobalto con fosfato de hierro, lo que hace que sea más ecológica.
 
La producción de estas baterías no es inocua. Tiene un impacto en el entorno, pero también enormes ventajas medioambientales. Como explican los académicos, ha permitido el desarrollo de tecnologías de energía más limpia y vehículos eléctricos, contribuyendo así a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y partículas. «Ha sentado las bases de una sociedad inalámbrica, libre de combustibles fósiles, y es de gran beneficio para la humanidad», afirman.
 

Los premiados:

 
John Goodenough (Jena, Alemania, 1922): cuando era niño tuvo problemas importantes para aprender a leer, una de las razones por las que se sintió atraído por las matemáticas y, finalmente, después de la Segunda Guerra Mundial, también por la física. Trabajó durante muchos años en el Laboratorio Lincoln del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT). Mientras estuvo allí, contribuyó al desarrollo de la memoria de acceso aleatorio (RAM), que sigue siendo un componente fundamental de la informática. Ahora es profesor de la Universidad de Texas en Austin (EE.UU.).
 
M. Stanley Whittingham (Reino Unido, 1941): Actualmente es profesor de química y director del Instituto de Investigación de Materiales y del programa de Ciencia e Ingeniería de Materiales de la Universidad de Binghamton, parte de la Universidad Estatal de Nueva York.
 
Akira Yoshino (Suita, Japón, 1948): miembro de la corporación Asahi Kasei, una gran compañía química global asentada en Tokio, es también profesor de la Universidad Meijo en Nagoya, Japón.
 

Entre 1901 y 2019 se han otorgado 111 Premios Nobel de Química. Solo cinco mujeres lo han recibido.

 
El pasado año, el Nobel de Química fue a parar a los estadounidenses Frances H. Arnold y George P. Smith y el británico Sir Gregory P. Winter, «padres» de la llamada «evolución dirigida», la creación de proteínas en laboratorio con los mismos principios (el cambio genético y la selección), que utiliza la evolución natural. Con su trabajo se ha conseguido promover una industria química más ecológica, producir nuevos materiales, fabricar biocombustibles sostenibles, mitigar enfermedades como el cáncer metastásico y salvar vidas.
 
La Real Academia de las Ciencias sueca anunció ayer el Nobel de Física para el canadiense James Peebles, por contarnos la evolución del Universo desde el Big Bang hasta nuestros días, y los suizos Michel Mayor y Didier Queloz, los primeros en encontrar un planeta extrasolar orbitando una estrella.
 
El lunes, la semana de los Nobel se inauguraba con el de Medicina, que han merecido los estadounidenses Gregg Semenza y William Kaelin y el británico Peter Ratcliffe, por descubrir cómo las células detectan y se adaptan al oxígeno disponible.