Mucha tecnología, pero seguimos quedándonos sin batería en el móvil

Hemos llegado a la Luna, conseguimos posar una sonda sobre un cometa en pleno vuelo, y desde el espacio nos llegan imágenes de Plutón; los robots realizan operaciones de precisión, ya existen los coches autónomos y hasta nuestra ropa puede tener conexión a Internet. Mientras la tecnología nos lleva cada vez más lejos (aunque no nos haga mejores), seguimos lidiando con un viejo problema: la duración de los dispositivos móviles.

Claro está que nuestras exigencia como usuarios son cada vez mayores entre reproducciones de vídeos, descargas, juegos y trabajos de alto rendimiento. Necesitamos que las baterías duren mucho más de lo que duran, y se nos está haciendo muy cuesta arriba el tiempo que están tardando los científicos en desarrollarlas. La ley de Moore, aunque ya moribunda, lleva duplicando el número de transistores desde 1965. Pero no hay ninguna ley que permita hacer crecer al mismo ritmo la capacidad de suministrar energía a los dispositivos.

Según explica el portal CNET, hasta 2007 no se logró duplicar la capacidad de las baterías fabricadas en 1995. Desde 2007 hasta la fecha apenas ha logrado aumentar en un 30%, y es posible que no lleguen a duplicarse hasta pasado el año 2021. En los últimos tiempos vemos aparecer continuamente nuevas noticias sobre descubrimientos: una batería de aluminio que se carga en un minuto, otra hecha con espuma de embalaje, hay una que usa caracoles, o masilla para las manualidades de los niños, o la celulosa del papel, y hasta han fabricado una en origami, pero el problema persiste… ¿por qué es tan difícil hacer que las baterías duren más?

La tecnología avanza en dos vías fundamentales: la reducción del tamaño de los componentes y el desarrollo de software que gestione mejor el hardware. Cuando los componentes reducen su tamaño también reducen sus necesidades de consumo. Al mismo tiempo requieren pasar prácticamente conectados todo el tiempo, recibiendo y enviando información, así como responder bien ante aplicaciones que exigen cada vez más memoria, gráficos, etc. Los software de gestión de energía permiten optimizar el consumo de recursos. Por eso tenemos dispositivos cada vez más capaces de hacer muchas cosas sin que el escaso avance de las baterías lo limite demasiado.

¿Más duración o más eficiencia?

El avance de las baterías depende fundamentalmente del uso de nuevos materiales. Su funcionamiento se basa en elementos metálicos y en química. El cambio del níquel al litio supuso un despegue importante en la duración de las baterías. Las investigaciones actuales intentan hacer que las baterías basadas en litio duren más, al tiempo que buscan nuevos elementos (incluso caracoles) que proporcionen energía durante mucho más tiempo. Pero incluso con el origami y la celulosa, los científicos ven cada vez más claro que es posible que la estrategia para conseguir una energía más duradera sea radicalmente distinta de la que hasta ahora se conoce. Quizá por eso parece que cada nueva noticia sobre una nueva y extraña fuente de energía sean como palos de ciego buscando pulsar, por azar, la tecla adecuada.

Una de las vías más interesantes que se están abriendo es la de la convergencia entre inteligencia artificial y neurociencia. El cerebro humano es una máquina prodigiosa, capaz de controlar y realizar simultáneamente infinidad de procesos con un consumo mínimo de energía. Es el mejor ejemplo de eficiencia que se conoce, y la aspiración de los científicos que estudian las redes neuronales, es lograr aproximarse al funcionamiento del cerebro humano para hacer mucho más con mucho menos energía. En este caso la clave de las baterías estaría, igual que con el tiempo, el dinero y la vida misma, no en tener más, sino en gestionar mejor lo que se tiene.

El funcionamiento básico de las baterías modernas no ha cambiado mucho desde que se desarrolló la primera en el siglo XVIII por Alexander Volta. Hay una placa de metal (actualmente una combinación de litio, cobalto, níquel y manganeso) que funciona como cátodo. Luego hay un ánodo compuesto habitualmente por grafito que, a futuro podrían ser de silicio. Entre ambos, una membrana impide que ambos elementos se toquen a menos que establezcamos la conexión. En ese momento es cuando se va transmitiendo la energía.

La pila de Volta no era recargable, y así es como las hemos conocido la mayoría de nosotros hasta que comenzaron a aparecer la primeras baterías recargables, basadas en iones de litio. También con el tiempo se ha logrado solventar en gran medida el efecto memoria de las baterías de litio, que reducía su capacidad a causa de las cargas incompletas.

Y entonces llegó el coche eléctrico…

Aunque es evidente que la duración de las baterías en los dispositivos móviles sigue siendo escasa para muchos, de alguna manera los gestores de eficiencia y la reducción en el tamaño de los componentes deja cierto poso de conformidad en los usuarios. Han proliferado también las cargas extra: esos chismes portátiles que te suministran una carga de emergencia en caso de no tener a mano un enchufe. Con todo esto podemos hacernos a la idea de pasar los próximos cinco años sin avances significativos en la capacidad de las baterías, porque los científicos están poniendo sus esfuerzos en otras cosas. Esas cosas son los coches eléctricos y las redes de energía.

Pero no desesperemos. Esas líneas de investigación, aunque no se centren directamente en conseguir que nuestro móvil viva ininterrumpidamente durante una semana, podrían conseguirlo por una vía indirecta.

Compañías como IBM han trabajado en baterías capaces de hacer marchar un coche a lo largo de 500 millas sin recargar y a una velocidad que compita con la de los vehículos propulsados con hidrocarburos. Esta compañía se centró en baterías de litio-aire, que reduciría a la mitad el peso de las baterías  pero con el problema de necesitar alimentarse de aire puro (¿existe eso?). La contaminación no sólo es un problema para el medio ambiente.

Científicos del MIT y de la Universidad de Texas también buscan nuevas vías, en este caso combinando elementos como el azufre, el silicio y el sodio, pero centrados, como ya decíamos, en el desarrollo de coches eléctricos más competitivos. La aplicación de cualquiera de estas innovaciones en la electrónica de consumo aún tardaría bastante en llegar. Básicamente la financiación prioritaria ahora no está en darle más duración al smartphone, sino al coche.

Gestión, gestión y gestión

Dada la situación, lo que le queda a los vendedores de dispositivos electrónicos es crear herramientas de software que gestionen con más eficiencia la carga de energía que haya. Un ejemplo de esto sería OS X Mavericks, lanzado en 2013, que lograba añadir hasta una hora más de autonomía a los equipos portátiles gracias a una mejor gestión de la memoria libre para que las aplicaciones se inicien más rápidamente y el regreso del reposo dure menos tiempo. El sistema operativo lograba reducir la actividad del procesador hasta en un 72%. Con Yosemite, lanzado en 2014, la eficiencia del sistema aumentó considerablemente, hasta dos horas más en un MacBook Air.

Por su parte, el sistema Ultra de ahorro de energía de Samsung ha conseguido que la batería del Galaxy S5 dure hasta 12,5 días, limitando el uso de algunas aplicaciones y cambiando el color por el B/N en algunos casos. Se trata de conocer mejor el uso de que hacen las personas de los dispositivos para que usen lo que realmente necesitan cuando lo necesitan y, mientras, el resto de aplicaciones y funciones permanecen en segundo plano o «en espera» para limitar el consumo.

En cualquier caso, ya lo dijimos antes. En las baterías como en la vida, parece que lo más importante no es tener mucho, sino saber aprovechar lo que se tiene.