El país lidera en litio, pero estudia el ion-sodio, tecnología más barata y resistente al frío que podría dominar el almacenamiento de energía y la movilidad.
El país lidera en litio, pero estudia el ion-sodio, tecnología más barata y resistente al frío que podría dominar el almacenamiento de energía y la movilidad.
Las baterías de ion-sodio (Na-ion) comparten la arquitectura de las de ion-litio (Li-ion), pero su química genera diferencias relevantes en costos, rendimiento y sostenibilidad. Ambas almacenan y liberan energía mediante el principio de la "mecedora" o rocking-chair: los iones se desplazan entre dos electrodos sumergidos en un electrolito.
Ambas tecnologías se distancian en la práctica, con ventajas y limitaciones que definen para qué sirve cada una.
El sodio es entre 500 y 1.000 veces más abundante que el litio y su materia prima —el carbonato de sodio— tiene un costo bajo y estable. Además, no forma aleación con el aluminio, por lo que este metal reemplaza al cobre en el ánodo, abaratando la celda hasta en un 20-30%.
El litio, en cambio, mantiene ventaja en rendimiento: sus versiones más avanzadas alcanzan entre 250 y 300 Wh/kg de densidad energética, frente a los 100 a 175 Wh/kg del sodio, que pesa y ocupa más espacio para almacenar la misma energía.
A cambio, el sodio conserva entre un 80% y un 90% de su capacidad a -20°C y puede descargarse a 0 V sin riesgo, reduciendo el peligro de incendio en su transporte.
No lo reemplazarán por completo, pero sí podrían superarlo en sectores específicos, como el almacenamiento de energía a gran escala y los vehículos eléctricos económicos o urbanos.
La razón está en el tamaño del ion: el catión de sodio es físicamente más grande y pesado que el de litio, lo que reduce su densidad energética pero, a la vez, le confiere mayor estabilidad térmica. Esto se traduce en menor propensión a la fuga térmica y mayor seguridad ante cortocircuitos, además de tolerar tasas de carga rápida elevadas.
Por otro lado, el litio seguirá dominando donde el peso y el espacio son críticos: teléfonos móviles, computadores portátiles, aviación eléctrica y vehículos de alta autonomía.
Los expertos del sector no proyectan un "ganador único", sino una coexistencia: el sodio aliviaría la presión de demanda sobre el litio al ocupar el almacenamiento estacionario y los vehículos de entrada, mientras el litio se reserva para los usos donde la máxima energía por kilogramo es imprescindible.
El catión de sodio es un 35% más grande que el de litio, lo que provoca mayor expansión en los electrodos y fracturas que degradan la batería con el uso.
A esto se suma que el grafito empleado en el litio no intercala bien los iones de sodio, por lo que se usa carbón duro, cuya producción de alto rendimiento todavía requiere procesos térmicos costosos.
Otro obstáculo es la baja eficiencia coulombiana inicial: en el primer ciclo de carga se forma una capa protectora que consume iones y reduce la capacidad disponible de la celda. Estos tres factores —expansión, calidad del carbón duro y pérdidas iniciales— concentran hoy buena parte de la investigación en curso a nivel mundial.
Su nicho se concentra en el almacenamiento masivo de energía para plantas solares y eólicas, la movilidad urbana de bajo costo y los sistemas SAI o UPS industriales en zonas de frío extremo, donde su resistencia a bajas temperaturas y su bajo riesgo de incendio resultan más determinantes que el peso de la celda.
En nuestro país, el desarrollo avanza en dos velocidades. En litio, la estrategia apunta a agregar valor a la cadena productiva: el Instituto Nacional de Litio y Salares (INLiSa) investiga la Extracción Directa de Litio (EDL) y la caracterización de salares.
Junto con ello, CORFO ha gestionado licitaciones para que empresas como BYD y Tsingshan instalen plantas de fosfato de hierro y litio (LFP) en el norte, mientras proyectos piloto como el de CleanTech Lithium, en Copiapó, procesan salmuera con bajo impacto hídrico.
A esta cadena se suman centros como CELiMIN —de la Universidad de Antofagasta—, la Universidad de Chile y la PUC, que trabajan en el reciclaje de baterías en desuso.
El sodio, en cambio, está en etapa de investigación básica: universidades chilenas estudian su comportamiento electroquímico y el de compuestos salinos locales, dado que el país cuenta con abundantes depósitos de este elemento.
Así, mientras el avance global del ion-sodio —impulsado por empresas como CATL— es monitoreado por la ciencia local para identificar nichos en la red eléctrica nacional, los expertos coinciden en que el litio seguirá liderando en vehículos eléctricos durante los próximos años.
