El Departamento de Energía de los Estados Unidos (DOE), mediante un paso estructural para garantizar la soberanía tecnológica de la nación, ha hecho público su desarrollo de un proceso para purificar grafito en el marco de su frontera nacional. Esta innovación, que cuenta con el financiamiento de la Oficina de Minerales Críticos e Innovación Energética (CMEI), representa una oportunidad histórica para eliminar la dependencia en la naturaleza de las importaciones de materiales críticos y también para la cadena de abastecimiento nacional de un mineral fundamental para la economía moderna.
Reducción de costos y autosuficiencia en pilas de combustible
La investigación y el desarrollo financiados por el Departamento de Energía han permitido a la empresa NeoGraf Solutions, en cooperación con sus socios estratégicos, lograr aumentar la pureza del grafito utilizado para los componentes fundamentales de las pilas de combustible, las cuales son las placas bipolares.
Las pilas de combustible (fuel cells) representan una tecnología fundamental para convertir tipos de combustibles en energía eléctrica y calor a partir de procesos muy eficientes. Este nuevo avance ha permitido obtener purezas del grafito mucho más altas, lo que ha favorecido una menor tasa de residuos de fabricación.
La reducción de impurezas tiene, además, una implicación económica que influye en una reducción del coste total de fabricación de las pilas de combustible. Al reducir la tasa de desperdicio del material, NeoGraf ha de obtener unas placas bipolares que tengan un coste de US$5/kW o menos. Al hacer viable económicamente esta tecnología y que sea fabricada únicamente en el interior de Estados Unidos, la administración no solo apoya la autosuficiencia energética, sino que también ofrece un mecanismo de alivio a toda la industria confiada a los sistemas de conversión de energía con alta eficiencia.
El grafito como motor de la infraestructura tecnológica
El grafito no es únicamente un mineral. Se erige como la base de la infraestructura digital y energética de este siglo. Está presente a lo largo de toda la economía, presente en componentes de electrónica que necesitan del control cuidadoso de la gestión térmica o en los ánodos para el almacenamiento de energía a gran escala.
Según la Oficina de Minerales Críticos y la Innovación Energética, este avance se trata de una pieza maestra para «fortalecer la cadena de suministro doméstica de grafito». Dominando el proceso de purificación, EE. UU. elimina una de las más relevantes vulnerabilidades de su ecosistema tecnológico: la dominación extranjera del procesamiento de materias críticas.
La administración ha insistido mucho en que la apertura de este tipo de procesos avanzados se trata de una cuestión de prioridad nacional. La capacidad de purificar grafito a gran escala equipara a las empresas de EE. UU. en igualdad de condiciones con el resto de los mercados globales de las baterías y los semiconductores.
Impacto en la economía de los combustibles alternativos
La asignación de fondos a NeoGraf Solutions por la Oficina de Combustibles Alternativos y Materias Primas subraya la importancia de la diversificación energética y la óptima utilización de las fuentes de energía. Las pilas de combustible que han sido limpiadas con este nuevo proceso son más duraderas y seguras, reduciendo así los costes de mantenimiento para los consumidores finales y acentuando la tendencia en dirección a un sistema energético más limpio.
Esta corriente de innovación se encarga de que los Estados Unidos mantengan su liderazgo tecnológico indiscutido. La aspiración de conseguir los US$5 por kilovatio es una clara demostración de la eficiencia de funcionamiento que podemos obtener cuando la investigación federal se encuentra sincronizada con la capacidad de la industria para llevarla a cabo.
Cuando el nuevo proceso de limpieza se materialice en plantas del país, la nación desarrollará un ecosistema industrial sostenible en donde el grafito estadounidense será el estándar para la tecnología.