Nexus Power: baterías sostenibles a partir de plantas

India tiene fama de ser un país pionero en la adopción de nuevas tecnologías, además de haber sido escenario de una revolución en los campos de la programación y las tecnologías verdes. A lo largo de la historia, el país se ha esforzado por adoptar soluciones de transporte más ecológicas mediante políticas y programas con visión de futuro a nivel estatal. A medida que se acelera la adopción del vehículo eléctrico, cada vez es más urgente satisfacer la necesidad de baterías que sean respetuosas con el medio ambiente. Eso es, precisamente, lo que las hermanas gemelas Nishita y Nikita Baliarsingh están haciendo con Nexus Power, la start-up que han fundado para abordar el problema de la fabricación de baterías sostenibles.

Fue en la universidad cuando las hermanas se interesaron en métricas cuantitativas de sostenibilidad tales como los marcos de control ESG. Estaban buscando formas de revertir problemas medioambientales ocasionados por la industrialización y la actividad humana en general, y una concatenación de acontecimientos las puso rumbo a la creación de una nueva y emocionante tecnología para la producción de baterías.

La chispa fue una feria de automóviles en Delhi, donde, según narra Nikita Baliarsingh, cobraron conciencia de la cantidad de componentes eléctricos utilizados en los coches de hoy en día que terminan siendo chatarra electrónica. Decidieron centrarse en uno de los elementos más dañinos y que más se desperdician en el proceso: las baterías. “Empezamos a investigar materiales que se cargaran de forma electroquímica, por lo que pudieran servir como baterías, pero que no fueran tan contaminantes como el litio”, explica Baliarsingh.

El descubrimiento decisivo partió de un informe de investigación que proponía que ciertas proteínas podían servir como electrolitos efectivos para baterías. Realizaron sus primeros experimentos en casa, durante el confinamiento por la pandemia de COVID, a partir de garbanzos y alubias, de los que obtuvieron potencias de salida de hasta cinco voltios; un resultado nada desdeñable para algo “tan básico y normal, y tan disponible en cualquier casa india”, como afirma Baliarsingh. “Recolectamos algunos residuos de cultivos, extrajimos las proteínas a partir de ellos y conseguimos producir una nueva generación de baterías. Fue todo un éxito”.

Lo que empezó como simple curiosidad evolucionó hasta convertirse en una solución capaz de reproducirse a mayor escala. En aquel momento, las noticias empezaban a hacerse eco del deterioro de la calidad del aire debido a la práctica generalizada de la quema de rastrojo en los campos agrícolas. Cuando se cosecha un cultivo, lo más habitual es cortar las plantas a ras de suelo, en lugar de arrancarlas de raíz, lo cual deja campos llenos de vegetación cortada (rastrojo) que ha de retirarse antes de volver a sembrar. La quema es uno de los métodos más comunes para deshacerse del rastrojo a lo largo y ancho de los países en desarrollo.

Pero en el país más poblado de la Tierra, el rastrojo solo representa una cosa para Nexus Power: una fuente prácticamente inagotable de materia prima. “Según nuestros cálculos, es algo que nunca se va a agotar”, asegura Baliarsingh. La vasta cantidad de rastrojo disponible en India podría convertirse en un material de alta calidad para fabricar baterías, lo cual no solo reduciría emisiones sino que también crearía un bucle sostenible de producción.

Si se pudieran utilizar residuos agrícolas para producir biomateriales para baterías, podría evitarse la quema de millones de toneladas de rastrojo y destinarlo a un nuevo ciclo sostenible de producción. Se trata de un proceso transportable, además: pueden instalarse unidades de investigación o de producción allá donde haya materia prima rica en proteína; es decir, casi en cualquier lugar.

Y, lo que es más importante: este material no cambia el método de producción de las baterías. “El método de laminado y prensado es el mismo. Sintetizamos las proteínas y luego preparamos la solución para el ánodo y el cátodo. Luego esa solución se lleva a unas máquinas o equipo ya existentes, que fabrican la batería mediante el proceso normal”, explica Baliarsingh.

Poder utilizar estos materiales de base proteica en una infraestructura de fabricación de baterías ya existente o arraigada es crucial para la sostenibilidad, tanto medioambiental y económica: las empresas son reacias a gastar grandes sumas para reemplazar todas las herramientas de un proceso de fabricación, y los consumidores tampoco estarían dispuestos a pagar precios exponencialmente más altos por un nuevo tipo de batería.

Además, las hermanas Baliarsingh recurrieron a la posibilidad de servirse de infraestructura ya existente para elaborar un argumento comercial atractivo para sus socios. “Al ser una start-up, no tenemos muchos fondos para instalar unidades de fabricación —comenta Baliarsingh—. Así que hemos tenido que ajustarnos a la infraestructura disponible”.

Además de estar fabricadas a partir de desechos, las baterías de Nexus Power son totalmente biodegradables: al fin y al cabo, lo que queda de ellas cuando se gastan no son más que hojas y plantas viejas. Una vez separadas de su carcasa de plástico y de los cables de metal, pueden tirarse al compost sin problema.

Baliarsingh añade que las baterías Nexus Power están mostrando un mejor rendimiento que las de ácido-plomo, de iones de litio o incluso de otras fórmulas químicas alternativas que empiezan a generalizarse. Dando que la densidad energética de la solución agrícola es más alta, Baliarsingh afirma que su rendimiento es hasta un 25 % mejor que el de baterías de otros tipos de tamaño similar. Y, además, cuestan menos, gracias a lo abundante y barato de su materia prima.

Si bien Nexus Power cuenta con los medios para ser líder en el sector en cuestión de rendimiento y costo, las hermanas Baliarsingh creen que su enfoque centrado en la sostenibilidad es el principal atractivo de la batería, y también lo que hace única a su empresa.

Con el aumento exponencial de la demanda de vehículos eléctricos y almacenamiento de energía en todo el mundo, Nexus Power tiene el potencial de cambiar las cosas a nivel global. Muchas herramientas que se han vuelto imprescindibles en nuestro día a día llevan baterías, desde coches eléctricos hasta ordenadores portátiles y teléfonos, entre tantos otros ejemplos de electrónica de consumo. Hasta se emplean como almacenamiento de energía en la red eléctrica. Según Baliarsingh, el automóvil eléctrico es una industria emergente, “y por eso es más fácil cambiar componentes o elementos a base de prueba y ensayo”.

Nexus Power recibió apoyo inicial por parte de KIIT-TBI (siglas de KIIT-Technology Business Incubator), una incubadora sin ánimo de lucro de la KIIT University de Odisha que ha ayudado a más de 450 start-ups en los sectores de la electrónica, la realidad virtual y aumentada, la biotecnología y la tecnología médica. “TBI, que creyó en nuestra idea desde el principio, se dedica a ayudar a jóvenes emprendedoras como nosotras a conseguir la infraestructura que necesitamos”, asegura Baliarsingh. KIIT-TBI facilitó a Nexus becas del Gobierno, además de máquinas para sintetizar materiales, equipo para pruebas electroquímicas y acceso a modelado e impresión 3D.

Tras varios años de investigación y desarrollo financiados gracias a becas del Gobierno indio e inversores, Nexus Power está preparándose para un lanzamiento comercial en menos de un año. La empresa está llevando a cabo ensayos a gran escala para adaptar su tecnología y plan de producto con sus mercados objetivo: la movilidad y las baterías estacionarias. Los resultados de estos ensayos darán forma a la planta de fabricación piloto con una capacidad de aproximadamente 100 megavatios por hora, que admitirá la realización de pruebas con vehículos eléctricos, drones, sistemas de almacenamiento de energía de baterías (BESS, por sus siglas en inglés) y sistemas de alimentación ininterrumpida (o SAI). A lo largo de seis meses, Nexus llevará a cabo unas pruebas minuciosas, tras lo cual darán comienzo las certificaciones, con el objetivo de ampliar la producción a un gigavatio por hora en los diez a 12 meses siguientes.

“Estamos intentando reunir los argumentos para convencer al mercado del atractivo del producto —explica Baliarsingh—. Va a ser una transición de la infraestructura disponible a baterías con una química diferente, así que el plan es acumular el suficiente pedigrí como para asegurarnos de que hay compradores dispuestos y en situación de aceptar el cambio”.

Autodesk ha sido un acompañante clave para la empresa a lo largo de todo su proceso de crecimiento. Nexus Power ha utilizado Autodesk Fusion y AutoCADpara crear detallados diseños de baterías, llevar a cabo pruebas de simulación y crear prototipos. “Hemos hecho impresiones 3D de todos nuestros prototipos iniciales, un flujo de trabajo que fue posible gracias a Fusion”, describe Baliarsingh. Integrar Fusion con CAD y CAM posibilitó desarrollar diseños, probar opciones de laminado y preparar archivos para su impresión en un solo entorno de software. “La impresión 3D influyó en todos los laminados y cortes de nuestros diseños. Este software se convirtió en nuestra herramienta más fiable para diseñar un paquete de baterías al completo”.

El equipo de Nexus Power optó por la impresión 3D para sus prototipos por tres motivos: en primer lugar, no contaban con los tipos y formas de celdas que querían utilizar para sus pruebas iniciales, y no tenían acceso a la fresadora tradicional necesaria para fabricarlos. En segundo lugar, la incubadora KIIT-TBI ya contaba con un proceso de trabajo basado en impresión 3D disponible para su uso por la compañía.

En tercer lugar, les atraía la rapidez y agilidad del proceso. “La impresión 3D te ayuda a construir varios prototipos muy rápido. Nos llevó dos o tres días, como mucho, construir un paquete de baterías completo. Si hubiéramos tenido que recurrir a la fabricación en metal, habríamos tardado mucho más tiempo. Además, el material para imprimir en 3D es muy ligero, pero tiene la solidez y la estabilidad de la fabricación en metal”.

En un sector dominado aún en gran medida por hombres, Nexus Power se alza como un brillante ejemplo de innovación tecnológica liderada por mujeres. Sus fundadoras Nikita y Nishita tienen másteres en administración de empresas, y esta última también es licenciada en contabilidad, lo que aporta una combinación de visión empresarial y financiera al negocio.

Pese a contar cada vez con más representación, la discriminación de género sigue siendo una barrera silenciosa pero persistente, por la cual las mujeres siguen siendo objeto de escepticismo y múltiples obstáculos en el mundo de la tecnología. El impulso y el éxito de Nexus Power es un ejemplo de cómo un par de mujeres jóvenes pueden cambiar las reglas del sector, algo que ocurre con muy poca frecuencia. Baliarsingh asegura que, si bien las cosas están cambiando con bastante rapidez en cuestión de igualdad de género, aún queda mucho camino por recorrer.