Los coches eléctricos se pueden incendiar y estos españoles buscan una solución

Parece un horizonte muy lejano, pero el cronómetro ya se ha puesto en marcha. Para 2050, no podrán circular en España coches ni furgonetas que emitan directamente CO₂, según los planes previstos, lo que implica que sean todos 100% eléctricos o de pila de combustible de hidrógeno. Tanto el cambio climático como la crisis de los combustibles fósiles relacionada con la guerra de Ucrania dejan claro que ese camino no tiene vuelta atrás. A estas alturas, todavía se nos pueden ocurrir muchos problemas, como la escasez de puntos de recarga, pero seguro que estas cuestiones logísticas irán mejorando con el paso de los años. Lo que quizá no sabías es que hay otros problemas tecnológicos por resolver y que afectan directamente a cuestiones de seguridad.

Las baterías de iones de litio son las más utilizadas en los vehículos eléctricos en la actualidad, pero nadie puede estar completamente seguro de que no vayan a dar problemas. En 2016, el móvil Samsung Galaxy Note 7 fue retirado del mercado y se dejó de fabricar por defectos, precisamente, de este tipo de baterías, que en algunos casos llegaron a explotar. ¿Es posible que suceda algo así en tu coche? Lo cierto es que, a pesar de los avances, los expertos no descartan que determinadas circunstancias puedan llegar a provocar un incendio, así que muchos investigadores trabajan para mejorar los modelos. Entre ellos, un equipo de la Universidad Politécnica de Valencia (UPV) destaca en el panorama internacional en la búsqueda de soluciones. ¿Qué proponen?

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Antoni García y su grupo de investigación del Instituto CMT Motores Térmicos de la UPV acaban de publicar un artículo en la revista científica 'International Journal of Heat and Mass Transfer' en el que explican el fenómeno de 'thermal runaway' o 'fuga térmica' que puede provocar el desastre, centrándose en la influencia que pueden tener las condiciones ambientales. ¿Estamos ante una posibilidad muy remota o puede ser común? “Tienen que darse una serie de circunstancias para que se genere un proceso de combustión, pero tampoco son tan extrañas como podríamos pensar”, afirma en declaraciones a Teknautas.

De hecho, puede suceder cuando el coche está aparcado tranquilamente en el garaje, ni siquiera tiene que estar funcionando a pleno rendimiento ni en proceso de carga. “Estamos hablando de una combustión espontánea relacionada con la química de la pila, generalmente, porque se ha ido deteriorando”, comenta el experto. Una batería de este tipo funciona como cualquier otra, pero el litio se puede degradar y desencadenar un proceso que, al final, pone en contacto el ánodo y el cátodo, generando un cortocircuito. A partir de ahí, los gases inflamables inician un proceso de combustión.

Para colmo, se trata de una combustión distinta a la convencional. Generalmente, hay oxígeno y combustible, y cuando alguno de estos dos elementos se agota, la combustión desaparece. Sin embargo, en este caso el proceso puede ocurrir en ausencia de oxígeno en el ambiente, porque la pila tiene el gas suficiente en su interior, así que la mitigación no es nada sencilla: “O inundas la batería durante mucho tiempo o dejas que el vehículo se termine de quemar hasta que el material desaparece”. A pesar de todo, “no hay que alarmarse, porque en general las tecnologías de iones de litio son seguras”, afirma García. No obstante, pueden mejorar.

Tecnología para visualizar la 'fuga térmica'

El objetivo de estos investigadores es analizar el proceso de fuga térmica para evitar que se produzca o para detectarlo con anterioridad y disminuir el riesgo. A través de dos proyectos de investigación europeos y otros dos nacionales, los científicos de la UPV evalúan los riesgos gracias a varias instalaciones experimentales. En ellas, cuentan con calorímetros para medir cómo se va elevando la temperatura de la batería o con técnicas de visualización directa del fenómeno con tecnología láser. Por ejemplo, “podemos observar la cantidad de hollín que está apareciendo”.

Próximamente, contarán con una sofisticada cámara climática de 12 metros cúbicos que les permitirá investigar el proceso aún con más detalle. “Queremos ver dónde empieza, cómo lo hace, cómo se desarrolla y cómo podemos mitigarlo”, destaca. A partir de los datos que obtienen, trabajan con modelados y herramientas de simulación 3D espaciales y temporales. En realidad, “estamos aplicando lo que hemos ido aprendiendo en la tecnología más clásica de automoción convencional”, pero con la vista puesta en los modelos de baterías que saldrán al mercado en los próximos años.

El resultado final de este trabajo se plasma en una serie de guías destinadas tanto a las marcas de vehículos como a los productores de las propias baterías. De hecho, una de las claves es la integración de las dos cosas. “Suelen ser los propios fabricantes de coches los que quieren evaluar diferentes químicas y condiciones de operación de las pilas. Nosotros probamos todo y damos nuestra opinión”, explica el experto del Instituto CMT Motores Térmicos. Entre sus colaboradores más estrechos están las empresas que prestan servicios a Ford Almussafes, dentro del proyecto Detebat-VE, que busca reorientar el sector hacia la electrificación.

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De estos estudios, ¿podrían extraerse también consejos para los usuarios? “Hay que aclarar que estas situaciones se van a producir por un proceso de envejecimiento de la propia pila, es decir, que es tremendamente difícil que ocurran en un vehículo nuevo”, afirma el experto. Sin embargo, es imposible establecer una fecha de caducidad a partir de la cual las baterías pasarían a ser peligrosas. “No es lo mismo usar una batería en Alaska a -40º C que en el Sáhara a 50º C, tampoco es igual utilizar alta o baja potencia para cargarla, hacerlo a lo largo de muchas horas o en pocos minutos, circular siempre en carretera o solo en ciudad y metiéndole acelerones”, comenta. En definitiva, “hay factores externos e internos que marcan diferentes estados de conservación, incluso si dos baterías mantuvieran exactamente la misma química”.

De los patinetes a la NASA

Por el momento, no se trata de un fenómeno habitual ni especialmente preocupante; simplemente, lo que debe hacer el comprador de un coche eléctrico es “seguir las recomendaciones del fabricante”. De hecho, salvo contadas excepciones, no existen normativas de seguridad que prohíban la entrada de vehículos con este tipo de baterías a ningún 'parking' ni centro comercial. No obstante, si tenemos la mala fortuna de que nos suceda, “ocurrirá independientemente de lo que estés haciendo en ese momento con la batería, aunque el coche esté parado en la calle”.

El problema es que hasta ahora el porcentaje del mercado que ocupan los vehículos eléctricos es muy pequeño y, por lo tanto, apenas hay algún caso anecdótico. En cambio, en los próximos años la venta de este tipo de coches se va a disparar y, pues, no cabe duda de que el número de incidencias irá en aumento. “En 2030 vas a tener un montón de baterías de iones de litio con las características de hoy en día y ese problema existe. ¿Se solucionará? Estoy absolutamente seguro de que sí, las tecnologías van a ir mejorando y nosotros trabajamos en las que saldrán dentro de algunos años, pero de momento vamos a tener un periodo transitorio con la tecnología actual”, advierte.

Al margen del ámbito automovilístico, el trabajo de estos investigadores de la UPV está llamando la atención en otros sectores. De hecho, el pasado mes de diciembre participaron en el congreso 'NASA Aerospace Battery Workshop' para exponer sus estudios más recientes. “La NASA valoró nuestro trabajo y tuvimos la suerte de discutirlo con colegas de EEUU, pero éramos muy pocos los que veníamos de la automoción, la mayoría eran expertos del sector aeroespacial, donde llevan utilizando mucho tiempo estas baterías, por ejemplo en los satélites”, explica. De hecho, las aplicaciones abarcan casi cualquier sector tecnológico, desde los móviles a los patinetes eléctricos.