- NASA prueba una batería de estado sólido en frío extremo, proporcionando una solución energética para la exploración lunar.
- El proyecto SPEARS busca desarrollar baterías capaces de sobrevivir a las temperaturas extremas de la Luna.
- Las baterías de estado sólido reducen la necesidad de equipos pesados de gestión térmica, mejorando la viabilidad de la exploración lunar.
- Las aplicaciones potenciales de la tecnología incluyen aviones, drones y dispositivos electrónicos portátiles.
La Administración Nacional de Aeronáutica y el Espacio (NASA) ha probado una batería de estado sólido capaz de funcionar a temperaturas de hasta -274 grados Fahrenheit (aproximadamente -170 grados Celsius) sin sufrir daños, lo que supone un paso importante en el desarrollo de sistemas de energía para futuras misiones de exploración en el polo sur lunar. El prototipo de batería también puede operar a temperaturas de hasta -112 grados Fahrenheit (aproximadamente -80 grados Celsius), aunque con una reducción del rendimiento. La NASA indica que estas baterías funcionaron bien en recientes pruebas de vacío térmico en un rango de temperaturas entre -76 grados Fahrenheit (aproximadamente -60 grados Celsius) y 176 grados Fahrenheit (aproximadamente 80 grados Celsius).
La importancia del proyecto SPEARS
Estos resultados provienen del proyecto "Baterías de estado sólido adaptables y resistentes para entornos extremos" (SPEARS) de la NASA, cuyo objetivo es desarrollar baterías capaces de sobrevivir a las variaciones extremas de temperatura lunar sin necesidad de calefacción continua. Esta tecnología podría eventualmente alimentar rovers lunares, instrumentos científicos y equipos de emergencia para astronautas bajo el programa Artemisa de la NASA. Sin embargo, estas baterías siguen siendo prototipos de laboratorio a pequeña escala y aún no se han probado en el espacio.
Las temperaturas cerca del polo sur lunar pueden descender hasta -328 grados Fahrenheit (aproximadamente -200 grados Celsius), lo que plantea un desafío significativo para las baterías de iones de litio convencionales, que dependen de electrolitos líquidos para transportar partículas cargadas entre electrodos. En el frío extremo, estos líquidos pueden congelarse, mientras que el calor excesivo puede degradar el rendimiento de la batería. La exposición al vacío espacial también crea problemas para los sistemas convencionales basados en líquidos. Las baterías SPEARS de la NASA emplean en su lugar electrolitos sólidos cerámicos o basados en polímeros, diseñados para mejorar la resistencia a temperaturas extremas y reducir los riesgos de incendio asociados a los electrolitos líquidos inflamables.
Los investigadores realizaron pruebas de vacío térmico en el Centro de Investigación Langley de la NASA en Virginia para examinar el comportamiento de los prototipos de batería en condiciones relevantes para las operaciones lunares.
Yi Lin, responsable de pruebas e investigación de SPEARS en el Centro de Investigación Langley de la NASA, declaró: "Hemos demostrado por primera vez que estas baterías pueden funcionar normalmente a temperaturas tan bajas como -80 grados Celsius". Las pruebas también mostraron que las baterías pueden soportar un rango de temperaturas desde 212 grados Fahrenheit (aproximadamente 100 grados Celsius) hasta -274 grados Fahrenheit sin sufrir daños. Sin embargo, las baterías no pueden generar energía a la temperatura más baja probada y deben calentarse a la temperatura de operación antes de su uso.
Aplicaciones potenciales de las baterías de estado sólido
Esta capacidad para sobrevivir a temperaturas extremadamente bajas sin calefacción continua podría reducir la necesidad de pesados equipos de gestión térmica en naves espaciales y rovers lunares. Pequeños calentadores pueden llevar las baterías a la temperatura de operación cuando se necesite energía, sin tener que mantenerlas calientes durante toda la noche lunar. Los investigadores de la NASA también están explorando diferentes materiales de electrodos para ajustar la capacidad energética, la potencia de salida y la durabilidad de las baterías a aplicaciones específicas. El proyecto SPEARS se lanzó en 2026 con financiación de la Dirección de Misiones de Investigación y Tecnología de la NASA.
El Centro de Investigación Glenn de la NASA en Ohio lidera el proyecto, mientras que los investigadores de Langley se encargan del desarrollo y pruebas de materiales. El Centro de Investigación Ames en California está desarrollando placas de prueba y electrónica para ayudar a preparar esta tecnología para futuras pruebas de vuelo espacial. La agencia considera que las aplicaciones potenciales de esta tecnología van más allá de la exploración lunar, e incluyen aviones, drones, vehículos y dispositivos electrónicos portátiles. No obstante, estas baterías requieren más desarrollo y pruebas antes de estar listas para uso operativo.
El impacto de la tecnología de baterías de estado sólido en la exploración lunar
La tecnología de baterías de estado sólido de la NASA tiene una importancia significativa para la exploración lunar, especialmente por su capacidad de operar en entornos extremos. Las baterías de iones de litio convencionales ven limitado su rendimiento a bajas temperaturas, mientras que el diseño de las baterías de estado sólido permite superar estos desafíos, reduciendo la dependencia de pesados sistemas de gestión térmica y aumentando así la eficiencia de las misiones de exploración. Esta tecnología no solo es aplicable a la Luna, sino que también podría extenderse a otros ámbitos, como la aviación y los dispositivos portátiles, demostrando su amplio potencial de aplicación.