Mineral de cobalto crudoCuando
John Goodenough creó la primera
batería recargable
de iones de litio en Oxford en 1980 [más precisamente, desarrolló un cátodo para él / aprox. perev.], necesitaba cobalto. Los experimentos ya han demostrado que este metal tiene una alta densidad de energía y es ideal para baterías pequeñas que requieren mucha energía. Por lo tanto, Gudenaf extrajo cobalto por sí solo, calentando los precursores a temperaturas muy altas.
Hoy en día, el cobalto está presente en la mayoría de las baterías comerciales de iones de litio, pero hay que pagarlo. Sí, este metal plateado es caro. Pero tiene un precio más oscuro: una larga historia de violaciones de los derechos humanos, incluido el
uso de niños en la minería relacionada con la producción de metales en la
República Democrática del Congo . Las compañías que producen productos electrónicos y automóviles eléctricos no quieren pagarlo y demuestran su participación en estas atrocidades, por lo que trataron de reducir la cantidad de cobalto utilizado. Panasonic, el proveedor de baterías de Tesla,
anunció en junio el desarrollo de baterías que no requieren cobalto. Solicitaron la ayuda de científicos: Gudenaf y otros especialistas ya han desarrollado baterías recargables que no requieren cobalto.
El minero trabaja en la antigua mina industrial de cobalto y cobre Tilvisembe, cerca de Kolwezi , la capital de la provincia de Lualaba, en el sur del Congo. Junio de 2016.Las baterías tienen un ánodo, un extremo positivo, generalmente con grafito, y un cátodo, un extremo negativo, que contiene una combinación de litio, cobalto y oxígeno. Lo más probable es que esté leyendo este texto desde un dispositivo que contenga dicha batería. En los vehículos eléctricos, el cátodo generalmente contiene más níquel que los dispositivos más pequeños, lo que reduce la presión en la cadena de suministro de cobalto, pero estas baterías suelen ser más caras y tienen un mayor riesgo de combustión espontánea en los aviones, como en el infame Samsung Galaxy Note 7. Electrones en la órbita exterior de un átomo el cobalto está emparejado, lo que significa que es pequeño, denso y forma fácilmente capas.
Pero una nueva ola de investigadores de baterías, incluido Gudenaf, se está moviendo hacia materiales como el manganeso y el hierro. En lugar de capas, estos elementos están unidos en una estructura que se parece a
la sal de roca . Los cátodos de sal de roca ya se usan en algunos dispositivos, pero hasta ahora carecen de la misma alta densidad de energía que el cobalto o el níquel.
Los investigadores y las empresas están tratando de encontrar alternativas. "El cobalto es caro, y la gente tratará de no usarlo", dice Goodenough, todavía profesor de ingeniería en la Universidad de Texas. En los últimos dos años, el costo del cobalto se ha
cuadruplicado , y aunque la mayor parte es utilizada por dispositivos electrónicos de mano, las baterías de los vehículos eléctricos requerirán casi 1000 veces más cobalto que el teléfono. Y teniendo en cuenta el cambio climático antropogénico, cada vez más personas están cambiando el motor de combustión interna a eléctrico. Y si esta tendencia puede ser útil para el planeta, los precios del cobalto continúan aumentando.
El cobalto es un subproducto de la producción de otros metales, como el níquel y el cobre, pero también existe en la corteza terrestre e independientemente, y las minas para su extracción se encuentran principalmente en el Congo. En 2016, el Washington Post realizó una
investigación sobre una cadena de suministro de cobalto previamente desconocida, y reveló el uso de trabajo infantil y la falta de equipo necesario.
Por supuesto, hay otra forma de evitar los peligros de la extracción de minerales: reutilizar. Pero las baterías de iones de litio duran tanto que en los próximos 10 años, la cantidad de personas que las compren superará a la cantidad de personas que las eliminen, explica
Elsa Olivetti , profesora de fuentes de energía en MTI. En octubre pasado, publicó un documento en el que concluía que los suministros de cobalto tendrían que incrementarse muy rápidamente para satisfacer la demanda en los próximos años, especialmente con el aumento en la cantidad de vehículos eléctricos. A pesar del progreso en el desarrollo del cátodo y la extracción de cobalto observado en los últimos ocho meses, "creo que la conclusión general es que tenemos que pensar cuidadosamente sobre el cobalto", escribe. "Pero la gente ya comenzó a hacer esto", desarrollando cátodos con sustancias estables con alta densidad de energía, como el fósforo y el hierro.
Pero los investigadores están buscando formas de ir más allá de las baterías en capas y de sal de roca: están desarrollando baterías de estado sólido. Es posible que necesiten más litio, pero no necesariamente cobalto, y serán mucho más seguros que las baterías modernas de iones de litio. Las compañías automotrices como BWM, Toyota y Honda están investigando tales baterías, pero Olivetti cree que esta tecnología no estará lista para ingresar al mercado hasta 2025. Hasta entonces, las compañías intentarán mitigar los efectos de las baterías de cobalto. Empresas como Apple y Samsung se han unido a la iniciativa
Responsible Cobalt para abordar los peores impactos sociales y ambientales de la cadena de suministro. Recientemente, Apple comenzó a comprar cobalto directamente a los mineros para garantizar que los proveedores alcancen estándares de trabajo aceptables en sus lugares de trabajo.
Goodenough todavía trabaja con cobalto, aunque tiene 96 años. Y aunque desarrolló una batería que funciona sin cobalto, no cree que los días en que la batería pasó un milímetro de nuestros oídos estén contados. Él dice que aunque el costo del cobalto es alto, su diseño original de batería de iones de litio sigue siendo lo suficientemente bueno [el apellido del inventor Goodenough consta de dos palabras, lo suficientemente bueno, que significa "lo suficientemente bueno" / aprox. transl.].