Entrevista a Akira Yoshino, presidente del Premio Nobel de Química [Parte 1] ¿Resolverán las baterías de iones de litio los problemas medioambientales?

Asociación de Investigación de Tecnología de Baterías de Iones de Litio (LIBTEC)
Presidente Yoshino Akira

Nacido en 1948.
Completó el programa de maestría en la Escuela de Posgrado de Ingeniería de la Universidad de Kioto y obtuvo el doctorado (ingeniería) de la Escuela de Posgrado de Ingeniería de la Universidad de Osaka.
Después de unirse a Asahi Kasei Corporation en 1972, trabajó en el campo de la tecnología y participó en la investigación y el desarrollo de películas adhesivas de vidrio y baterías de iones de litio.
Ocupa su cargo actual desde 2010. Es miembro honorario de Asahi Kasei desde 2017.
En 2004 recibió la Medalla Cinta Púrpura por sus contribuciones al desarrollo de baterías secundarias de iones de litio y en 2019 fue galardonado con el Premio Nobel de Química, Persona al Mérito Cultural y la Orden de la Cultura.
Entre sus libros se incluyen "La historia de las baterías de iones de litio" (CMC Publishing, 2004) y "La revolución energética causada por las baterías" (NHK Publishing, 2017).

P : Se dice que la investigación del presidente Yoshino también conducirá a la solución del problema del calentamiento global. En enero de 2020, usted también fue nombrado director del Centro Internacional de Investigación Conjunta de Cero Emisiones, un instituto de investigación que trabaja por una sociedad libre de carbono. ¿Podría compartirnos su opinión sobre la solución de los problemas ambientales?

Yoshino: Hasta ahora, las tecnologías se han popularizado por su comodidad. Por ejemplo, cuando las lavadoras eléctricas salieron al mercado, fueron recibidas con entusiasmo porque eliminaban la necesidad de usar agua fría de pozo o fregar la ropa con una tabla de lavar, y todos querían tener una.

Sin embargo, en esta época en la que todo tipo de productos se vuelven cada vez más sofisticados y multifuncionales, y todo está cubierto, escuchar que las últimas tecnologías como IA e IoT "harán las cosas más convenientes" realmente no entusiasma a la gente, ya que muchas personas sienten que los teléfonos inteligentes actuales ya son lo suficientemente convenientes.

Para crear productos que la gente desee, las empresas necesitan añadir otras razones a sus productos, además de buscar solo la comodidad. Creo que la frase clave es "contribuir a la lucha contra los problemas ambientales".

Es cierto que las concentraciones _{de CO2} han aumentado rápidamente desde la Revolución Industrial, y es asombroso que los humanos hayan agotado en apenas unos cientos de años los combustibles fósiles que la Tierra tardó 2.000 millones de años en producir.

Afortunadamente, la concienciación sobre las medidas para combatir el calentamiento global y reducir el impacto ambiental está aumentando en todo el mundo, y los consumidores son cada vez más conscientes del medio ambiente. Además de la comodidad, es importante que los productos sean ecológicos, y si se pueden hacer más asequibles, probablemente se venderán bien.

Las empresas también necesitan demostrar su compromiso con el medio ambiente, logrando un equilibrio entre conveniencia, respeto al medio ambiente y economía.

Creo que la IA y el IoT son tecnologías que nacieron para proteger el medio ambiente, haciendo realidad una economía colaborativa que antes era imposible. Los vehículos eléctricos (VE) ecológicos también son cada vez más comunes.

P : ¿Es posible reemplazar todos los vehículos de gasolina por vehículos eléctricos? Es difícil de imaginar.

Yoshino: Es poco probable que todos los coches que circulan hoy en día sean 100 % eléctricos. Creo que los vehículos eléctricos con IA (AIEV), que son autónomos y sin conductor, se popularizarán como vehículos exclusivamente para compartir.

Si esto sucede, la industria automotriz experimentará cambios importantes. Al igual que Google desarrolló el sistema operativo Android y lo ofreció gratuitamente, captando aproximadamente el 75 % del mercado mundial de sistemas operativos, es probable que los vehículos eléctricos inteligentes (AIEV) también se ofrezcan gratuitamente.

Más que vender coches, lo importante es cómo pensamos en la movilidad y qué tipo de negocio deberíamos realizar.

P : A medida que los AIEV se vuelven más desarrollados y popularizados, ¿cambiarán también los requisitos para las baterías que utilizan?

Yoshino: Por ejemplo, se dice que la carga rápida es necesaria para satisfacer las necesidades del conductor. Sin embargo, con la conducción autónoma impulsada por IA, esta podrá predecir cuándo es necesaria la carga y el programa más eficiente, por lo que la velocidad de carga ya no será un problema.

Los coches podrán comunicarse entre sí mediante IoT y 5G, por lo que si la batería se agota, habrá un coche de reemplazo listo.

Además, como será compartido, no habrá necesidad de preocuparse demasiado por los costos y, de hecho, las tasas de utilización aumentarán, por lo que la "durabilidad" será importante.

Si 10 personas comparten un coche, el coste individual se reducirá a una décima parte y, al mismo tiempo, cada coche "trabaja diez veces más, por lo que necesita una batería que dure diez veces más". Estamos considerando el próximo tipo de baterías teniendo en cuenta estas tendencias.

P : Entonces, ¿qué son las baterías de iones de litio y cuáles son sus ventajas?

Yoshino: Se pueden recargar y reutilizar, y al mejorar el electrolito, se han vuelto más pequeñas y ligeras. Los ejemplos más conocidos son probablemente las baterías de teléfonos móviles, smartphones y portátiles.

Cuando comencé a trabajar en la investigación y el desarrollo de baterías de iones de litio en 1981, era imposible imaginar la generalización que alcanzarían los dispositivos informáticos móviles. Sin embargo, el mundo ha cambiado drásticamente desde que comenzó la revolución informática en 1995, especialmente desde la expansión de internet. Las baterías compactas y duraderas se han vuelto esenciales para los dispositivos informáticos móviles. Desde entonces, las baterías de iones de litio se han convertido en la piedra angular de nuestra era.

Además, una de las aplicaciones más prometedoras de las baterías en el futuro es su uso como fuente de energía para vehículos eléctricos. Esto supondrá una revolución en los campos del medio ambiente y la energía, una tendencia que podría calificarse de revolución energética impulsada por las baterías, y que sin duda contribuirá en gran medida a la consecución de una sociedad sostenible.

P : ¿Hasta dónde ha llegado el uso de baterías de iones de litio en los vehículos eléctricos?

Yoshino: De hecho, a partir de 2018, la demanda de baterías de iones de litio para vehículos eléctricos ha superado la demanda de dispositivos informáticos móviles.

Además, cada fabricante planifica las baterías que utilizará durante los próximos cinco años aproximadamente, y se estima que para 2025, las baterías para vehículos eléctricos serán casi 10 veces mayores que las de los dispositivos móviles.

Aun así, se estima que los vehículos eléctricos representarán alrededor del 15% de las ventas de automóviles nuevos en 2025, y el 85% restante serán vehículos convencionales de gasolina y diésel.

Es probable que el mundo cambie drásticamente a partir de 2025. Los vehículos eléctricos inteligentes (AIEV), que se combinarán con tecnologías cada vez más prácticas como la IA y el IoT para posibilitar la conducción autónoma no tripulada, transformarán por completo nuestra forma de ver el mundo.

P : ¿Qué cambios se esperan del AIEV?

Yoshino: Espero que compartir se convierta en parte de la vida cotidiana. Como la gente ya no conduce, el concepto de coche personal desaparecerá y los coches acudirán automáticamente a la gente cuando los necesite.

En ese caso, aunque la fabricación del AIEV sea costosa, será compartido por un gran número de personas, lo que reducirá significativamente la carga económica individual. También podría preverse su uso como infraestructura de transporte en zonas despobladas.

También se espera que se utilicen como sistemas de almacenamiento de energía. Estos sistemas son importantes para que la sociedad utilice energía renovable que no dependa de la generación térmica, pero si se pueden utilizar los AIEV que ya existen en las ciudades, no serán necesarias grandes inversiones en infraestructura.

Además de compartir en el sentido de ser utilizado por un gran número de personas, también se puede utilizar no sólo como medio de transporte sino también para almacenar electricidad, lo que también puede considerarse compartir en cierto sentido.

P : Operar los productos a plena capacidad probablemente sería beneficioso para el medio ambiente y la economía.

Yoshino: Algunas de las cosas que la humanidad ha creado tienen tasas de utilización bajas.

Tomemos como ejemplo las células solares. Generan electricidad y funcionan unas ocho horas al día, dejando las 16 horas restantes sin utilizar.

Por lo tanto, se está produciendo un cambio de pensamiento y se están realizando investigaciones en áreas con fuertes nevadas donde normalmente no se instalan paneles solares en los techos, para generar electricidad durante el día y usarla por la noche para derretir la nieve, eliminando la necesidad de quitarla.

Si quieres popularizar una nueva tecnología pero el coste es una barrera, aunque sea difícil reducir a la mitad los costes de fabricación, si puedes crear el doble de valor cambiando la forma de usarla o el concepto, el retorno de la inversión estará justificado.

P : ¿Qué cree que depara el futuro a las baterías de iones de litio y al mundo?

Yoshino: Creo que las baterías de iones de litio seguirán siendo muy utilizadas hasta 2025, como está previsto actualmente, pero a partir de entonces el mundo será completamente diferente y se requerirán baterías con características diferentes.

De hecho, vivimos en un mundo inimaginable en la década de 1980, cuando se inició el desarrollo de las baterías de iones de litio. Sospecho que en cinco o diez años, un mundo inimaginable para nuestra imaginación actual se hará realidad.

Cuando eso suceda, creo que surgirán nuevas empresas e industrias que dominarán el mundo, similares a las GAFA actuales. Espero que estas nazcan en Japón.

P : ¿Qué consejo le daría a los jóvenes que afrontan una nueva era?

Yoshino: El mundo se acerca a un punto de inflexión donde experimentará grandes cambios, así que creo que es una gran oportunidad para los jóvenes. Para aprovecharla, es necesario perfeccionar las habilidades con la vista puesta en el futuro.

Lo que suelo decirles a los jóvenes es que inviertan en sí mismos cuando tengan 35 años.

Alrededor de los 35 años, se ha adquirido cierto nivel de conocimiento y autoridad. La edad promedio a la que los ganadores del Premio Nobel comenzaron la investigación que les valió el galardón es de 36,8 años, y en mi caso, tenía 33.

En lugar de obligarte a hacerlo, debes pensar en lo que necesitas estudiar y actuar en consecuencia para que puedas comenzar un gran trabajo alrededor de los 35 años. Una vez que hayas establecido un objetivo claro, todo lo que tienes que hacer es trabajar duro y no rendirte.

De esta manera creo que es bueno establecer hitos en la vida y actuar en consecuencia.

En la segunda parte, hablaremos sobre la batería de estado sólido de próxima generación actualmente en desarrollo y la relación entre DNP y LIBTEC, la base de desarrollo.

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