Les Bateries i la Granota Morta

Poca gent diria que la indústria mundial de les bateries que no cal dir que, avui és un negoci de molts milers de milions, va néixer d'una discussió entre dos amics sobre una granota morta.

A finals del segle XVIII, el metge italià Luigi Galvani va observar que les cames d'unes granotes dissecades es contreien quan les tocava amb una descàrrega elèctrica, com si tornessin a la vida. Galvani va interpretar-ho com una prova d'una "electricitat animal", una força vital innata que residia en el propi teixit i que feia funcionar nervis i músculs, de manera semblant a com generaven electricitat les anguiles i les rajades elèctriques. Per a ell, la granota era una mena de màquina elèctrica és a dir, el cervell produïa la càrrega, els nervis la conduïen i els músculs l'emmagatzemaven.

El seu amic Alessandro Volta, catedràtic de física a la Universitat de Pavia, hi va estar d'acord al principi. Però després de repetir els experiments va arribar a una conclusió diferent i va ser que la granota no generava cap electricitat. El que feia era, senzillament, detectar-la. Volta va argumentar que la càrrega provenia del contacte entre dos metalls diferents aplicats sobre el teixit humit, un fenomen que va anomenar "electricitat metàl·lica". Per demostrar-ho, va construir el que ell mateix va batejar com un "òrgan elèctric artificial" i no ver ser altre cosa que una pila de discos de coure i zinc alternats, separats per cartró, drap o paper de filtre impregnat en salmorra o àcid. En connectar la placa superior i la inferior, un corrent circulava de manera contínua a través de la columna. A diferència de l'ampolla de Leiden que era, un condensador que acumulava càrrega i l'alliberava en una descàrrega breu i violenta, la pila de Volta generava la seva pròpia electricitat mitjançant una reacció química i oferia un corrent baix però sostingut en el temps. Havia nascut la primera bateria de la història, l'any 1799.

L'invent va transformar la ciència gairebé de manera immediata. Poques setmanes després que Volta comuniqués la seva troballa a la Royal Society, dos científics anglesos van fer passar el corrent d'una pila voltaica a través de l'aigua i la van descompondre en hidrogen i oxigen; acabaven de descobrir l'electròlisi química. Poc després, Humphry Davy va emprar piles voltaiques molt més grans per aïllar per primera vegada elements com el potassi, el sodi, el calci, l'estronci o el bari. Les primeres piles, però, tenien límits evidentsi no erea altre que s'esgotaven al cap d'unes hores i, quan s'apilaven més discos per guanyar potència, el propi pes acabava perdent la humitat del paper i deixava la columna inservible. També van alimentar la imaginació popular es a dir, el nebot de Galvani, Giovanni Aldini, recorria Europa aplicant descàrregues a cadàvers d'animals i, de tant en tant, de presoners executats, en espectacles que van fer néixer la pregunta de si l'electricitat podia ressuscitar els morts. 

Amb el temps s'ha volgut presentar aquell episodi com una victòria neta de Volta sobre Galvani, però la realitat va ser diferents. Tots dos tenien part de raó i part d'error. No existia cap força universal d'electricitat animal, com sostenia Galvani, però ell va encertar que els senyals elèctrics són, efectivament, els que provoquen la contracció muscular. Volta, per la seva banda, tenia raó a rebutjar la teoria del seu amic, però s'equivocava en pensar que calien dos metalls diferents o, qualsevol metall, per generar l'efecte; en la seva pila, el circuit el tancava el paper humit. En lloc de parlar de guanyador o perdedor, el que van fer tots dos va ser obrir, sense saber-ho, dos camins complementaris: 

1.- L'electrofisiologia, hereva de Galvani i,

2.- L'electroquímica i la ciència de les bateries, filles de Volta.

D'aquell primer apilament de discos fins avui, la tecnologia ha recorregut un llarg camí. La pila voltaica va donar pas a la pila de Daniell, més estable, i al segle XIX van arribar les primeres bateries recarregables amb l'acumulador de plom-àcid, que encara arrenca els nostres cotxes. Van seguir les químiques de níquel i, ja al tombant del segle XX i XXI, la revolució del ió de liti, que combina densitat energètica, lleugeresa i vida útil, i que ha fet possible tot allò que avui portem a la butxaca, conduïm o instal·lem a les teulades. El principi de fons, però, continua sent el mateix que va intuir Volta a convertir energia química en energia elèctrica de manera controlada i reversible.

I és precisament ara, en plena transició energètica, quan aquella vella idea recupera tot el seu protagonisme. A mesura que els sistemes elèctrics incorporen cada vegada més generació solar i eòlica, emmagatzemar l'electricitat esdevé una peça central per mantenir l'equilibri de la xarxa. La clau del canvi passa en bona part per la instal·lació massiva de sistemes d'emmagatzematge a les llars, tot i que el cost encara elevat de les bateries fa que el consumidor difícilment les percebi com una inversió a llarg termini.

La bateria del segle XXI, però, ja no s'entén com un objecte aïllat, son un ecosistema de recursos energètics distribuïts que es poden agregar i coordinar digitalment.

Vist així, el fil que va de la granota de Galvani a la xarxa intel·ligent d'avui no és una successió de guanyadors i perdedors, sinó una acumulació de camins que s'obren. Volta, cap al final de la seva vida, va tenir la grandesa de reconèixer que el treball del seu amic contenia "una de les descobertes més belles i sorprenents, i el germen de moltes altres". Dos segles i mig després, l'emmagatzematge de l'energia continua sent un d'aquells germens que segueix donant fruits; cada vegada que una bateria guarda energia del sol i el vent per retornar-la quan cal, aquella discussió del segle XVIII segueix, d'alguna manera, ben viva.

Ramon Gallart