"Para lograr la adopción generalizada de vehículos eléctricos a la escala prevista será necesario que las baterías se abaraten y sean capaces de alcanzar mayores distancias entre cargas. Los precios de las baterías de iones de litio no han dejado de bajar a medida que los fabricantes de coches eléctricos intentan equiparar sus costes a los de aquellos de combustión interna".
He extraído este párrafo del libro de ensayo 'Cobalto rojo. El Congo se desangra para que tú te conectes', una obra sobrecogedora escrita por el investigador estadounidense de origen indio Siddharth Kara. Este libro recoge ante todo el drama al que se enfrentan las personas que trabajan en las explotaciones mineras artesanales de la República Democrática del Congo (RDC), de las que se extrae aproximadamente el 70% de la producción mundial de cobalto.
En un artículo que publicaremos próximamente indagaremos en las condiciones en las que viven y trabajan las personas de la RDC que se dedican en cuerpo y alma a la extracción del cobalto. En este reportaje, no obstante, os proponemos repasar por qué este elemento químico ejerce un rol fundamental para las industrias del coche eléctrico y la electrónica de consumo. Es crucial ahora, y nada parece indicar que su importancia vaya a decaer durante los próximos años.
Por qué el cobalto es tan especial
Lo primero que nos interesa saber es que el cobalto es un metal ferromagnético, y que, por tanto, tiene unas propiedades magnéticas similares a las del hierro. De hecho, si echamos un vistazo a la tabla periódica de elementos veremos que está colocado entre el hierro y el níquel, y esto significa que la estructura atómica, y, por tanto, las propiedades químicas de estos elementos, son similares. Tanto es así que un átomo de cobalto tiene solo un protón más en el núcleo, y también un electrón más orbitando en torno a este, que el hierro.
El vínculo que existe entre estos elementos va más allá de su estructura atómica y sus propiedades químicas. De hecho, el cobalto suele encontrarse junto al níquel, aunque es menos abundante que este último (se estima que en la corteza terrestre hay un 0,02% de níquel frente a solo un 0,001% de cobalto). Pero lo realmente interesante es que tanto el cobalto como las aleaciones en las que interviene son muy resistentes al desgaste y la corrosión, incluso cuando son sometidos a temperaturas muy altas.
Se estima que en la corteza terrestre hay un 0,02% de níquel frente a solo un 0,001% de cobalto
Además, su dureza y su resistencia a la tensión son muy similares a las del hierro y el níquel, lo que lo hace idóneo para intervenir en aleaciones que se usan en maquinaria industrial. Curiosamente, el cobalto también forma parte de la cobalamina, que no es otra cosa que la vitamina B12, por lo que también es esencial que esté presente, en pequeñas cantidades, en el organismo de todos los animales, incluidos nosotros, los seres humanos.
Pero sus aplicaciones no acaban aquí. Ni mucho menos. Uno de sus isótopos, el cobalto-60, que tiene el mismo número de protones y electrones que el cobalto (27), pero también un neutrón más en el núcleo que el cobalto presente en la naturaleza, es un metal radiactivo que se utiliza en radioterapia para tratar algunas formas de cáncer. El problema es que su período de semidesintegración, que es el tiempo que tardan en desintegrarse la mitad de los núcleos de una muestra, es de algo más de cinco años, y después de esa etapa sigue siendo muy radiactivo. Por esta razón su uso en aplicaciones médicas se está reduciendo en occidente.
Esto no es todo. El cobalto tiene más aplicaciones en las que aún no hemos indagado, pero de todas ellas la que más nos interesa es su utilidad en la fabricación de los electrodos de las baterías que alimentan buena parte de los dispositivos que utilizamos todos los días, como nuestros smartphones, tablets y ordenadores portátiles. Incluso ha adquirido un rol esencial en la fabricación de baterías para coches eléctricos, de ahí que ahora las industrias de la electrónica de consumo y la automoción se lo rifen con el firme propósito de proteger su producción de cara al futuro.
El óxido de cobalto se utiliza para construir un sustrato sobre el que se depositan unos pequeños parches de óxido de litio
En ese caso, ¿cuál es el papel de este elemento químico en la fabricación de las baterías de iones de litio? En la práctica se utiliza para incrementar perceptiblemente su rendimiento, lo que hace posible dilatar la autonomía de nuestros dispositivos, que es lo que todos queremos. De hecho, esta aplicación del cobalto se ha empezado a explotar de forma masiva durante la última década, por lo que hasta ese momento este metal era adquirido mayoritariamente a quien se encarga de su extracción, que no siempre son compañías, por las empresas que se dedican a la fabricación de aleaciones para aplicaciones industriales.
Ya que hemos llegado hasta aquí merece la pena que demos un paso hacia delante más y nos detengamos un momento para analizar en qué elemento de la batería en particular se usa el cobalto. Identificarlo es sencillo: en el electrodo positivo. El óxido de cobalto se utiliza para construir una matriz o un sustrato sobre el que se depositan unos pequeños parches de óxido de litio. De esta manera es posible obtener una capacidad de almacenamiento que es casi tres veces mayor que la de las baterías de iones de litio que no recurren al cobalto. Además, su capacidad se reduce solo un 1,8% después de completar unos 130 ciclos de carga, lo que no está nada mal.
Cobalto rojo: El Congo se desangra para que tú te conectes (ENSAYO)
Imagen | Sachin Mamtora
Bibliografía | 'Cobalto rojo. El Congo se desangra para que tú te conectes'
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