El mayor reto de las energías renovables no está en producir electricidad.
Cada año logramos obtener más energía del sol y del viento. El verdadero problema aparece después: ¿dónde guardamos toda esa electricidad para usarla cuando la necesitamos?
Porque el sol se pone cada tarde y hay días en los que el viento simplemente deja de soplar.
Por eso, desde hace años, los científicos buscan baterías que puedan almacenar más energía, duren mucho tiempo y no sean demasiado caras.
En esa búsqueda, el zinc ha empezado a llamar la atención. No es un material nuevo ni extraño. De hecho, es bastante abundante y, en determinadas aplicaciones, podría resultar más económico que el litio.
Pero un grupo de investigadores decidió probar algo diferente.
En lugar de buscar una nueva fórmula química, se hicieron una pregunta muy simple: ¿y si el problema no está en los materiales de la batería, sino en la manera en que están organizados?
La respuesta los llevó hasta una impresora 3D.
¿Cómo puede la forma de una batería cambiar su capacidad?
La mayoría de las baterías tiene placas internas que son casi completamente planas.
Puede que esto no parezca importante, pero sí lo es. Esas superficies limitan el espacio donde ocurren las reacciones químicas que permiten almacenar electricidad.
Los investigadores de la UCLA pensaron que podían aprovechar mejor ese espacio.
Así que decidieron cambiar el interior de la batería por completo.
En lugar de fabricar una lámina lisa, imprimieron en 3D una estructura llena de pequeños huecos. Su aspecto se parece al de un panal de abejas o al de una esponja llena de diminutos poros.
La idea es sencilla de entender: cuanto más espacio existe para que ocurran las reacciones químicas, más energía puede almacenarse.
Y la diferencia fue enorme.
Un solo gramo de este material tiene una superficie equivalente a unas diez canchas de tenis.
Gracias a este diseño, la batería consiguió almacenar mucha más carga en un volumen parecido al de las configuraciones tradicionales.
En las pruebas de laboratorio, llegó a acumular más de siete veces la energía de diseños comparables.
Y quizá lo más sorprendente es que no hizo falta descubrir un material revolucionario.
El avance apareció al cambiar la arquitectura interna de la batería y aprovechar de otra manera un elemento que ya estaba ahí.
Lo que este avance significa realmente
Los propios investigadores de UCLA son prudentes.
Esta tecnología todavía está en una fase experimental.
No es una batería que vaya a reemplazar mañana a los autos eléctricos ni una solución lista para instalarse en grandes plantas de almacenamiento.
Por ahora, es una demostración de que el concepto funciona.
Aun así, las posibilidades son interesantes.
Este tipo de baterías podría encontrar un lugar en pequeñas redes eléctricas, sistemas solares o instalaciones de almacenamiento estacionario, donde el costo y la durabilidad son tan importantes como la capacidad.
Además, trabajar con zinc tiene otra ventaja.
Explorar materiales más abundantes y potencialmente menos costosos podría ayudar a reducir la dependencia de materias primas más limitadas.
La impresión en 3D también permite algo muy valioso para la investigación: fabricar y probar nuevos diseños con relativa rapidez y sin inversiones gigantescas.
Eso significa que las ideas pueden evolucionar mucho más deprisa.
Una sola tecnología no resolverá el problema energético
Todo indica que el futuro de la energía será una combinación de muchas soluciones distintas.
El litio seguirá teniendo un papel muy importante en la electrónica y en buena parte de la movilidad eléctrica.
Pero materiales como el zinc o el sodio podrían abrirse camino en otros ámbitos, especialmente en el almacenamiento estacionario y en las redes eléctricas.
Cada tecnología tiene fortalezas y también limitaciones.
Por eso, los investigadores ya no buscan una batería que haga absolutamente todo. Cada vez hablan más de sistemas que trabajen juntos y se complementen.
El trabajo de la UCLA deja una idea interesante.
Quizá el próximo gran salto en las baterías no llegue únicamente de descubrir materiales nuevos y exóticos.
A veces, la innovación aparece de una manera mucho más sencilla: mirar algo que ya conocemos, hacerse una pregunta diferente y encontrar una forma completamente nueva de utilizarlo.