El laboratorio valenciano que evita que se incendien las baterías eléctricas de los coches

«Cuando uno empieza a leer noticias, se da cuenta de que las baterías de los vehículos eléctricos pueden llegar a generar un incendio», explica García, que lleva más de dos décadas dedicado a la investigación en motores y combustión. «Las baterías de los coches eléctricos se parecen mucho a las que llevamos en el móvil o en el mando de la tele, aunque en realidad son mucho más complejas. Utilizan la misma tecnología de ion-litio, que es tremendamente interesante, pero tiene un problema: bajo ciertas condiciones, puede producirse un cortocircuito interno que desencadena una reacción química violenta, con generación de gases y temperaturas muy altas. Y ahí es donde aparece el riesgo de incendio».

La trayectoria de Antonio García es la de un investigador que ha sabido anticipar los grandes cambios tecnológicos. «Empecé trabajando en motores térmicos, en la línea de combustión del CMT, durante unos 15 años. Pero en 2020, en plena pandemia, tuve tiempo para reflexionar y vi que la electrificación era el gran reto. Ya en 2017, como representante español en la Agencia Internacional de la Energía, me di cuenta de que la hibridación y la electrificación estaban avanzando muy rápido. Y también de que las baterías tenían un problema de combustión, que podía ser muy grave».

Ese giro de timón llevó a García a montar un equipo multidisciplinar en el CMT, aplicando todo el conocimiento acumulado en combustión, transmisión de calor y técnicas ópticas al estudio de las baterías. «Lo que yo sabía de motores lo podía aplicar a este nuevo problema. Y así nació el laboratorio de baterías, que en apenas cinco años ha pasado de no existir a contar con una financiación de más de dos millones de euros, seis proyectos europeos y colaboraciones con empresas punteras».

El trabajo del laboratorio valenciano se centra en comprender los mecanismos que pueden llevar a una batería a incendiarse y en desarrollar barreras de mitigación. «Nos dedicamos a entender mejor cuáles son los mecanismos que hacen que ese problema aparezca, qué barreras podemos poner una vez ha surgido, cuál es la cantidad máxima de energía que se libera en caso de accidente, qué gases se generan…», resume García.

El riesgo no es teórico. «Por supuesto que existe el riesgo de incendio en los vehículos eléctricos. Hay multitud de casos y, de hecho, en algunos lugares del mundo se han impuesto restricciones para aparcar coches eléctricos en determinados espacios», advierte el investigador. El problema, además, no se limita a la automoción: «Las baterías también se utilizan en sistemas de almacenamiento de energía renovable, que son cada vez más grandes. Y el riesgo es el mismo, aunque cambie la escala».

El laboratorio de baterías del CMT se ha posicionado en tiempo récord entre los mejores de Europa. «En cinco años hemos conseguido ponernos al nivel del estado del arte, aprendiendo muy rápido de lo que ya se hacía fuera. Ahora estamos centrados en descubrir en detalle los mecanismos de degradación de las celdas, que son los que pueden llevar a un fallo catastrófico», explica García.

El equipo trabaja con empresas de primer nivel, tanto del sector de la automoción como del aeroespacial y la generación de energía. «Colaboramos con Jaguar Land Rover, Williams, Airbus, TAS, Bion, Celeros… Empresas que tienen problemas reales con la estabilidad térmica de las baterías y que buscan soluciones innovadoras», enumera el catedrático.

El reconocimiento a este trabajo ha llegado en forma de premios y publicaciones de alto impacto. «El premio de Impacto Excelente Investigación se concede por la calidad y la repercusión de los artículos científicos. En mi caso, llevo muchos años publicando y mis trabajos están siendo muy bien recibidos por la comunidad internacional. Eso te posiciona y te permite acceder a más proyectos y colaboraciones», señala García.

El siguiente reto del laboratorio es anticiparse a las nuevas tecnologías que ya asoman en el horizonte. «Vamos a trabajar con baterías de sodio-ion, que utilizan sodio en lugar de litio, y con baterías de electrolito sólido. Ambas son tecnologías de futuro, pero todavía presentan problemas de seguridad y rendimiento que hay que resolver», avanza el investigador.

El sodio, explica García, es un material mucho más abundante y barato que el litio, lo que podría abaratar los costes y reducir la dependencia de materias primas críticas. El electrolito sólido, por su parte, supone un cambio de paradigma respecto al electrolito líquido actual, con potencial para mejorar la seguridad y la densidad energética.

La pregunta sobre el futuro de la movilidad es inevitable. ¿Será el coche eléctrico la única opción? García responde con la cautela del científico y la perspectiva del divulgador: «Es la pregunta del millón. La electrificación es parte de la solución, pero el problema es mucho más complejo. Hay que tener en cuenta todo el ciclo de vida del vehículo, desde la extracción de materias primas hasta el reciclaje, pasando por la generación de la electricidad que lo alimenta».

En su charla TEDx, titulada «¿Qué coche me compro?», García invita a reflexionar sobre las circunstancias personales y el contexto energético antes de decidirse por un tipo de vehículo. «Si tienes acceso a energía renovable, puntos de recarga cerca y no haces viajes largos, el coche eléctrico es una gran opción. Pero si no cumples esas condiciones, quizá lo mejor sea un vehículo híbrido o incluso seguir con un motor térmico eficiente, mientras avanzamos hacia una transición más ordenada».

El investigador insiste en la necesidad de un enfoque ecléctico y realista: «El futuro inmediato debería ser ecléctico, no solo eléctrico. Hay que combinar tecnologías, mejorar la eficiencia de los motores, apostar por los combustibles sintéticos y, sobre todo, no trasladar el problema del CO2 a otros continentes. La descarbonización es un reto global».

El laboratorio valenciano que dirige Antonio García es un ejemplo de cómo la investigación aplicada puede dar respuesta a los grandes desafíos tecnológicos y medioambientales. «Nos dedicamos a resolver retos», resume el catedrático. «Y el reto de la seguridad en las baterías es fundamental para que la movilidad eléctrica sea realmente sostenible y segura».

Mientras la electrificación avanza y las baterías se multiplican en coches, autobuses y sistemas de almacenamiento, el trabajo de este equipo se vuelve cada vez más relevante. Porque, como recuerda García, «la tecnología sólo será parte de la solución si somos capaces de anticipar y resolver sus riesgos. Y ahí es donde la ciencia tiene mucho que decir».