Recargar o rellenar: el futuro de la electromovilidad

La empresa alemana con sede en Liechtenstein nanoFlowcell AG continúa con su concepto de unas baterías de flujo. O sea, las baterías de un coche eléctrico no se recargan, sino se rellenan, con un líquido especial relativamente fácil de producir en cualquier lugar del mundo, con una composición básica como si de agua marina se tratará. Este líquido denominado bi-ION, en forma de electrolitos positivos y negativos (precisa dos depósitos) reacciona dentro de la batería produciendo electricidad. Permite una relleno tan rápido como si de gasolina se tratara, promete elevadas autonomías, no contamina, y da otra viabilidad de la electromovilidad.

Es una realidad que la venta de coches eléctricos no es tan boyante como se creía; los fabricantes invierten mucho capital en las mejoras tanto de las baterías como de los mandos electrónicos, básicamente, pero aún les resisten los complejos sistemas de recarga de las baterías. Aún está en contra del vehículo eléctrico la reducida autonomía de sus pesadas baterías y el largo tiempo de recarga normal. Y la venta de estos vehículos aún precisa muchos inventivos públicos, o sea, se gastarán aún mucho dinero de todos para facilitar la venta individual de los coches eléctricos.

Nunzio La Vecchia, jefe tecnológico de la empresa nanoFlowcell Holdings Ltd e inventor del sistema nanoFlowcell se pregunta(ba) si hay un camino diferente hacia la electromovilidad. Y da las respuestas:

"Si, la electromovilidad puede funcionar de manera menos complicada y costosa, por lo tanto también más compatible con el consumidor y con el medio ambiente. "Mi visión de la futura electromovilidad empieza cuando todas las demandas hacia tecnologías alternativas topan con muchos problemas, la movilidad eléctrica sostenible está a punto de colapsarse, el cliente no reacciona y no está dispuesto a aceptar lo que actualmente se le ofrece. No podemos permitirnos que la electromovilidad no arranque con fuerza. Nuestra tecnología alternativa nanoFlowcell está ya preparado para enfrentarse a los desafíos de la moderna movilidad eléctrica."

Los automóviles eléctricos con nanoFlowcell operan como coches eléctricos actuales, pero al mismo tiempo también como coches con sus tradicionales motores de combustión. ¿Cómo es esto posible? Pues se mantiene todos los conceptos de los coches eléctricos, pero se cambia el sistema de la fuente de energía. A cambio de un pack de baterías de litio-ion, que puede pesar unos 700 kg, tenemos nuestro aa batería nanoFlowcell de tamaño de un cartón de zapato y dos depósitos de líquido por cada coche, que contiene unos 150 litros de bi-ION electrolyte. Como un coche convencional precisa pues un líquido. En este caso el líquido toma la forma de electrolitos, tanto positivos como negativos, cuya reacción dentro de nuestras baterías es producir electricidad. El restante líquido es atomizado y expulsado sin producir ningún tipo de contaminación o riesgo de salud. El líquido se va gastando en la conducción, pero puede ser recargado como un coche convencional. En este caso se podría utilizar toda la gran infraestructura de las estaciones de servicio.  

A contrario del petróleo, la solución bi-ION electrolyte no se extrae ni hay que refinarla, si no puede ser manufacturado teóricamente en cualquier parte del mundo con el equipamiento adecuado. Sus propiedades químicas no son materiales dañinos, por lo que su transporte y distribución puede realizarse sin necesidad de ningún equipo especial.  

From a cost standpoint, the two different electric mobility scenarios are as follows:

As things stand, domestic charging stations and public charging stations are available for charging the lithium-ion batteries in electric vehicles. A domestic charging station costs between € 500 and € 2,500. Added to that are proportionate costs of € 250 to € 1,000 per electric vehicle attributable to public charging stations. The entire electric infrastructure per electric vehicle thus stands at € 750 to € 3,500. One could argue that the more electric cars there are on our roads, the lower the infrastructure costs will become. However, this is true only to a certain extent, because the local electricity supply network would also have to be expanded to keep pace with the increasing electricity consumption. If an entire apartment block were to plug its electric cars into charging stations every evening, the current grid would be overwhelmed. (For further information on this, see "Transitions to Alternative Vehicles and Fuels", National Academies Press, 2013)

A Level 1 120V, 20A charging station for domestic use - a mains voltage of 120V is the norm primarily in North and South America - takes 29 hours to charge an electric vehicle with a range of 240 kilometres, and up to 77 hours for an electric vehicle with a range of 480 kilometres. Charging stations with a voltage of 240V and 40A would need seven to 19 hours for this. Shorter charging times mean lower range.

Shorter charging times are possible with a commercial charging station - from one to 2.5 hours at 60 kW or from 24 minutes to one hour at 150 kW (Tesla). However, these high-performance charging stations cost between € 25,000 and €50,000. Another consideration is that modern lithium-ion batteries cannot handle such high charging currents without incurring damage leading to a drastic shortening of their lifespan. All electric mobility scenarios currently prefer the use of rapid charging stations to the detriment of longer battery life. Even theoreticians know that consumers in favour of electric mobility will not be convinced if told they will have to plan in an additional 14 hours of charging time to cover a four-hour drive of 400 kilometres.

In contrast to the charging infrastructure for lithium-ion batteries, the refuelling infrastructure for bi-ION is considerably easier, faster and more cost effective to build; it adds up to just a fraction of the infrastructure costs of current electric mobility scenarios. Fuel stations would have to retrofit individual fuel pumps, because fuelling nanoFlowcell-powered electric vehicles requires a pump gun with a double hose to enable simultaneous filling with two liquids - one positively and one negatively charged electrolyte liquid. The bi-ION storage tanks themselves could replace the individual underground diesel or petrol tanks, or even be positioned above ground. Spread across the number of nanoFlowcell vehicles that can be served each day by one bi-ION fuel pump, the investment for retrofitting the fuel pumps adds up to just a few euro cents. The investment required to build a new fuel station for bi-ION only would be similar to that fora conventional fuel station.

Comprehensive distribution of nanoFlowcell-based electric mobility does not necessitate buying incentives, tax-financed state investment or greater compromises on the part of consumers. Technologies like nanoFlowcell require only a rethink by industry and politics. Although the current approach to electric mobility has already swallowed billions, consideration must finally also be given to the existing - and highly promising - alternatives. The frenetic but non-strategic activity evident in many places loses sight of important facts, talks up others and is manoeuvring electric mobility further and further up a dead end.