Nikola Tesla nació en un pueblecito del Imperio Austríaco, actualmente de Croacia, en 1856, y murió en Nueva York el 1943. Fue un ingeniero que trabajó en Budapest y París, en una empresa de Edison. Desarrolló la teoría de la corriente alterna, lo que le permitió desarrollar un invento del que tenemos en casa un montón de ejemplares: el motor de inducción, el motor eléctrico. En mi casa debe haber más de docena y media de motores: en las lavadoras, los coches, las afeitadoras, las trituradoras, minipimers, picadoras 123's, discos duros giratorios, reproductores de CD, DVD, blu-ray, ventiladores, etc.

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Tesla era de relación personal difícil. Rompió con Edison y vendió la patente de la corriente alterna a Westinghouse. Era esencialmente un inventor práctico: inscribió más de 700 patentes. Diseñó parte de la central eléctrica de las cataratas del Niágara, donde se mostró la superioridad de la transmisión de la electricidad por corriente alterna y no por corriente continua. Hizo inventos irrealizables, fue muy visionario, murió cargado de deudas y con comportamientos excéntricos... En los últimos años su figura se ha popularizado mucho, por varias razones. Una leyenda urbana afirma que en 1915 recibió el premio Nobel de Física junto con Edison, pero que después de confusos episodios, finalmente los galardonados fueron los Bragg, padre e hijo, cristalógrafos. Así lo cuenta la Wikipedia en español, pero los expertos afirman que es un episodio que nunca ocurrió [+].

Un tesla es el nombre de una unidad del Sistema Internacional, complicada de explicar. Intentémoslo. Imaginemos un círculo abierto de cobre y un imán que se mueve en su interior adelante y atrás. En estas condiciones se genera un voltaje entre los extremos del círculo metálico. Esta es la base de la generación de la corriente alterna. Un weber es el flujo magnético -la "fuerza" del imán- que es capaz de generar un voltio cuando el imán pasa desde el centro del anillo (máxima intensidad del campo magnético sobre el anillo) hasta fuera (campo magnético cero) en un segundo. Y un tesla T es la densidad de flujo magnético, definida como un weber por metro cuadrado. Cuanto más "potente" es un imán más teslas tiene. Los imanes de neodimio (que realmente son aleaciones de neodimio, hierro y boro) son actualmente los imanes comunes más potentes. Ya he dicho que era complicado de explicar lo que es un tesla...Fuente: Tesla Motors

Pero también Tesla Motors es una empresa californiana de Palo Alto [+]  [+] que diseña y fabrica vehículos eléctricos deportivos. Fue fundada por Elon Musk, un inventor y empresario visionario creador de PayPal y de SpaceX. El vehículo Tesla modelo S tiene un motor en cada rueda, gadgets como conducción casi-automática con cambio de carril, etc. y una autonomía de casi 500 km. Por ahora valen de $60.000 a $90.000, y prepara para el año 2016 el modelo X de $35.000. Son vehículos eléctricos-eléctricos, es decir, que se tienen que enchufar en algún punto, y esta electricidad se tiene que haber obtenido de algún lugar. Tesla Motors ha desarrollado supercargadores que cargan las baterías del vehículo en minutos en lugar de en horas. Hay, en Europa, en varios hoteles de ciudades importantes, casi todos por encima del paralelo de Marsella. En la primera semana de julio de 2015 se ha instalado el primer sistema supercargador de Tesla Motors en España, en el hotel Ibis Budget de Girona. Le seguirán otros en Tarragona y Zaragoza.

Foto del autor, 10-7-15

Las baterías de los Tesla están formadas por miles de pequeñas células, como las de los portátiles, instaladas en serie y paralelo, lo que hacen que sean más baratas, más eficaces y más fáciles de refrigerar que otras baterías de células mayores.

He estado recientemente en San Francisco y he visto miles de Toyota Prius, pero sólo un Tesla. Es mayor, el doble de caro, y deportivo. Quizás en Silicon Valley habría visto alguno más. He leído que una empresa navarro-andaluza, Velántur Cars, quiere presentar hacia 2016 el primero eléctrico de lujo español. Veremos.

La experiencia de Tesla Motors en el diseño de baterías les ha llevado a presentar, el 30 de abril de 2015, su última novedad: la PowerWall, la pared energética. La idea es que en las paredes de las viviendas haya paneles acumuladores de energía eléctrica. La Powerwall de uso doméstico comercial es de 7 o 10 kWh de carga. Precios por ahora, de 2700 a 3100 €. El problema es que estas baterías -todas las baterías- acumulan electricidad en forma de corriente continua, que en las disposiciones habituales llegan a 350-400 V, pero todos los aparatos con un motor, que son la mayoría, requieren corriente alterna. Hace falta, pues, además, instalar un convertidor.

Fuente: Tesla Motors

Las Powerwall son de ion de litio, con un líquido térmico que regula la temperatura cuando se están cargando y calentando. El electrodo positivo o ánodo de estas baterías suele ser de óxido complejo de litio, níquel, manganeso y cobalto, de más eficiencia que los de óxido de litio y manganeso o los de fosfato de litio y hierro. El electrodo negativo o cátodo suele ser de grafito, de titanato de litio, o, para pequeños aparatos electrónicos, de aleaciones de estaño y cobalto, o de silicio y carbono. Se están diseñando en China baterías con vanadio, y en Japón con aluminio.

Cada módulo Powerwall pesa 100 kg, y mide 1,3 m de alto, 0,86 m de ancho y un grosor de 18 cm. Pueden suministrar hasta 3,3 kW. Actualmente las casas tienen suministros eléctricos muy superiores: en mi casa, por ejemplo, 6,6 kW, y en otras viviendas "todo eléctrico" mucho más.

El objetivo es que las casas que ya tienen paneles solares fotovoltaicos tengan un sistema de almacenaje de energía que mejore las baterías actuales. En teoría, con unos 20 m2 de paneles solares y con un par de Powerwall grandes la casa podría llegar a ser autosuficiente e independiente de la meteorología.

En mi casa hemos consumido 967 kWh en 130 días. 7,43 kWh cada día, de media, en invierno: cada lavadora de ropa, unos 2; cada lavavajillas, 3 más; algún calefactor eléctrico temporal, bombillas, microondas, refrigerador, horno, otros electrodomésticos, ordenadores... Y no consumimos mucho: ni tenemos calefacción ni cocina eléctricas. Ello significa que con estos 7 kWh la Powerwall pequeña es muy justita, y no permite que la vivienda sea autosuficiente.

A pesar del éxito inicial que Tesla Motors ha tenido en los EE.UU., donde han vendido más de 50.000 paneles eléctricos en pocos días, no creo que este sistema tenga éxito aquí. Las limitaciones legales a la producción doméstica de electricidad (reglamento español de 2011), y la necesidad de seguir conectado en la red para asegurar el suministro hará que las Powerwall sean, por ahora, un gadget para ricos muy ecologistas. En viviendas aisladas de la red podrían ser útiles. 

Veremos qué pasa en el futuro. Si no se cambia la composición de las baterías, faltará litio. Chile, Argentina y Bolivia tienen importantes yacimientos, pero la cantidad que haría falta para tener baterías en todas las casas y en los vehículos sería exorbitante. Algo se tendrá que inventar, usando otros tipos de baterías menos costosas. Por ahora, pienso que soñar aquí, con la legislación actual, con un sistema "todo eléctrico, todo baterías" es hacer hacer muchos castillos en el aire, que por ahora requieren ser soportados mediante combustibles fósiles...

Fuente: Energética Futura

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Claudi Mans Teixidó
Claudi Mans Teixidó

Catedrático emérito de Ingeniería Química por la Universidad de Barcelona. Autor de los libros de divulgación científica: La truita cremada (2005, Ed. Col·legi de Químics de Catalunya, catalán) y Tortilla quemada (2005, Ed. Col·legi de Químics de Catalunya). Els secrets de les etiquetes (2007, Ed. Mina, catalán) y Los secretos de las etiquetas (2007, Ed. Ariel). La vaca esfèrica (2008, Rubes editorial, catalán). Sferificaciones y macarrones (2010, Ed. Ariel), La química de cada dia (2016, Publicacions de la Universitat de Barcelona, catalán) y La Química en la cocina: una inmersión rápida (2018, Tibidabo Ediciones).

Director científico del Comité Español de la Detergencia, Tensioactivos y Afines (CED). Vocal de la junta de la Associació Catalana de Ciències de l'Alimentació (ACCA) y del Colegio-Agrupación de Químicos de Catalunya.

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