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6. Batería y Autonomía

Todos las computadoras, independientemente de su tamaño, requieren carga eléctrica para funcionar. Bien un suministro o fuente de alimentación, bien diferentes tipos de pila. Por supuesto, el tipo de suministro que tengan instalado influye mucho en la vida útil del dispositivo, pero en el caso de las células de batería esto puede ocurrir más rápido debido a la «reducción-oxidación» (RedOx) que sufren las pilas en términos de electroquímica.

En resumen, todas las pautas de la imagen son correctas y pueden resumirse en el conjunto de «buenas prácticas», a este respecto, a todas aquellas que consigan que el voltaje tienda a ser el menor posible.

Todas y cada una de estas prácticas tiene su explicación, la mayoría interralacionadas, con el gasto energético que hagamos sufrir a la batería, en tanto que una batería requiere un componente químico que se va a ir gastando en cada ciclo, pero veámoslo detenidamente y desde el principio.

1. La electricidad

Hay muchos fenómenos relacionados con la energía eléctrica, pero todos comparten un principio similar de funcionamiento a su nivel más básico: transporte de carga.

Un átomo es una partícula pequeñísima (1 picómetro = 0.000000001 milímetros) y en su interior encontramos un núcleo (compuesto de neutrones y protones) y una serie de órbitas alrededor de la que giran otras partículas (llamadas electrones).  De forma idealizada, estos átomos están en equilibrio cuando el número de electrones (su carga negativa) se iguala con el número de protones (carga postiva).

Cuando estas partículas tienen un exceso o defecto de carga negativa, se llaman iones: a un ión con exceso de carga negativa la llamamos anión y a un ión con defecto de carga negativa, la llamamos catión. Debido a la necesidad de estar en equilibrio, un catión está dispuesto a recibir electrones mientras que un anión quiere deshacerse de ellos. Este «transporte de carga negativa» entre un catión y un anión es lo que llamamos electricidad. 

2. Unidades y medidas eléctricas

Sigamos un momento con cationes y aniones. Imagina que el catión está deseando deshacerse de dos electrones, mientras que el anión está ansioso por recibirlos. Sin embargo, necesitan algo que los comunique para que pueda darse este intercambio, pero una vez hecho el puente, los electrones serán enseguida atraídos desde el catión hacia el anión. La diferencia que hay entre la carga del catión y la del anión se conoce como  diferencia de potencial (entre el catión y el anión). En caso de que exista tensión en un punto todavía sin conectar, se toma como referencia uno de carga neutra (toma de tierra).

Para mover, en nuestro ejemplo, las dos cargas del catión hacia el anión, será necesario un trabajo o potencial. A este potencial o trabajo es lo que llamamos tensión eléctrica  (voltaje) y se expresa en voltios (v = W/q). Sin embargo los átomos y, por extensión, los aniones son demasiado pequeños para establecer unidades de medición que podamos utilizar, en comparación con los equipos y dispositivos eléctricos que usamos cotidianamente.

Para conocer la intensidad de la corriente (expresada en amperios), es decir, el número de electrones que circulan por un determinado material, no podemos utilizar una fórmula del tipo «tantos electrones por segundo» porque la cifra es enorme. En su lugar se utiliza el culombio. 

1 Culombio = 6.241.509.629.125.650.000 electrón

Exacto, la carga de 1C equivale a 6’24 trillones de electrones, que es a su vez la cantidad de carga que circula por una corriente eléctrica con una intensidad de 1A (un amperio) por segundo. Por supuesto, la expresión más común que verás utilizada en una pila o célula, es de mili amperios por hora (1mAh), lo que obliga a utilizar factores de conversión. Por fortuna, no es necesario complicarnos tanto para entender cómo funciona y qué cuidado debemos darle a nuestros dispositivos. Aunque ya nos adelanta algo importante: si cargamos un dispositivo conectándolo directamente al enchufe, circula mayor intensidad (el máximo que permita el adaptador), por lo que la pila va a gastarse antes. Ahora veremos las pilas con mayor detenimiento.

3. Baterías, pilas & célculas

El concepto es exactamente el mismo que vimos anteriormente pero, como vimos, los iones son demasiado pequeños para medir el uso que le damos a nuestros dispositivos. Imaginemos dos láminas compuestas por un determinado material conductor, en equilibrio (la versión del átomo, pero que los humanos podemos tocar con nuestras manos).

Estas láminas las llamamos ahora, en vez de átomo, electrodo. Sin embargo, en estado natural de reposo, no van a intercambiar carga porque ya están en equilibrio. Deben ser ionizadas de alguna forma para forzar un desequilibrio que permita el flujo de corriente eléctrica. ¿Cómo se consigue? Pues con electricidad. ¡Exacto! Eso es lo que ocurre cuando enchufamos el dispositivo a la toma de corriente: uno de los electrodos se oxida (ganando electrones) mientras que el otro reduce su oxidación (perdiendo electrones).  

En Química, este fenómeno se conoce con el nombre de «reducción-oxidación» o RedOx. Lo que ocurre aquí es que se aplica una carga eléctrica para separar los componentes (iones y cationes) que constituyen tales conductores, mediante un proceso que se conoce como electrolisis. Para ello, claro, es necesario un elemento conductor de estos iones y cationes, llamado electrolito y que puede ser cualquier sustancia que contenga iones libres.

Durante la carga de batería, un electrodo se oxida mientras que el otro reduce su oxidación. Durante la descarga se produce el efecto contrario, el que antes había reducido su oxidación ahora va a oxidarse, mientras que el que se había oxidado, ahora pasa a reducir su oxidación. En román paladino: durante la carga tenemos un electrodo que actúa de cátodo y otro que actúa de ánodo, pero durante el uso del dispositivo (la descarga), los papeles pasan a ser los opuestos.

4. Ciclos de carga de batería

Llamamos ciclo a cada una de las veces que cargamos y descargamos total y completamente una batería. Por supuesto, lo frecuente es hacer varias cargas parciales, es decir, dividir los ciclos completos (por infinitud de diversas razones). Por supuesto, si la carga parcial ha sido del 50%, entonces dos ciclos parciales hacen un ciclo completo. Si la carga se hizo al 33% de batería (1/3) y cargamos al 100%, cuando se descargue otra vez 2/3 habremos completado un ciclo.

Todas las baterías se degradan con el paso del tiempo, precisamente por la «reducción-oxidación» a las que son sometidas por electrolisis: en efecto, el electrolito se consume y deja de ser un conductor. Esto ocurre de diferentes maneras dependiendo del tipo de pila, claro. En promedio, una batería de ión-litio (ca. 2000 d.e.c.) puede durar unos 400 ciclos completos. Por supuesto, una vez alcanzado este nivel, el electrolito no se ha consumido totalmente, pero verás un rendimiento al menos el 20% inferior del que experimentabas anteriormente.

Lo que más determina el número de ciclos completos que dura una batería, es la carga máxima. En efecto, cuando el móvil se encuentra al 100% de batería, su tensión eléctrica es la máxima posible (4 voltios o poco más). No utilizar el dispositivo mientras se tiene cargando (menos todavía si ya ha llegado al 100%) te permitirá alargar su vida hasta diez veces más (sin exagerar, hasta unos 4.000 ciclos completos). No cargar el dispositivo por encima del 80% de batería también ayuda en este aspecto.

5. El calor no es un amigo

A ningún dispositivo le viene bien una temperatura por encima de 22ºC. Sencillamente, aunque tu eReader (o tu smartphone) tengan una certificación IPX-3.000 para que te lo lleves a la playa, a la piscina o a bucear (no te pases): a mayor temperatura, mayor tensión; a mayor tensión (voltaje), mayor descarga. Cuanto más necesites cargar completamente tu dispositivo, más acortarás su vida útil. 

¿Te apetece llevarte el dispositivo a la playa y leer, o hacer lo que sea que hagas en esos momentos? Si notas que el dispositivo se calienta, deja de usarlo y guárdalo a la sombra. Y si ha bajado del 30% de batería, no fuerces: deja lo que estés haciendo hasta que puedas volver a tenerlo al 80% (y desconéctalo). De un tiempo a esta parte, cuando la batería se viciaba la solución era tan sencilla como comprar un nuevo módulo y cambiarla. Ahora eso es más difícil y, si no tienes determinados conocimientos técnicos, posiblemente más caro que comprarte otro dispositivo: ¡cuídalo!

De la misma forma, recuerda que la carga rápida provoca un aumento de calor. ¿Por qué? Sencillo: mayor tensión (voltaje). Según lo que hemos visto arriba, ya sabes que estos elementos (interrelacionados), no son amigos para la vida útil de tus dispositivos. Si no es absolutamente imprescindible, evítalo. De igual manera, si puedes evitar cargar el dispositivo directamente desde el adaptador, mucho mejor (es decir, conéctalo al ordenador, suele ser más lento, pero también ayuda a alargar la vida de la batería).

6. Uso de aplicaciones

Si no estás usando aplicaciones y utilidades, asegúrate de que estén inoperativas (no en segundo plano). De igual modo, si tu dispositivo tiene una SIM y no tienes cobertura (caso de smartphone), ponlo en modo avión: los terminales celulares envían cada poquísimo tiempo una especie de ping para verificar la señal y eso consume energía. Si no tienes cobertura, no necesitas este servicio para nada. En caso de WiFi y Bluetooth, si no los estás utilizando, apágalos: también consumen energía. En conclusión: ¡apaga todo lo que no uses!

7. Otras cuestiones de ahorro

Mayor luz, mayor brillo, mayor consumo. Procura utilizar sólo la cantidad de brillo que necesites: no sólo te lo agradecerá tu dispositivo. Si utilizas computadoras con pantalla LCD (smartphones, laptops, TVs y PCs, típicamente), tus ojos también agradecerán tonos más anaranjados y oscuros. Recuerda que no sólo provocas estrés en el nervio óptico, sino también un desajuste hormonal (melatonina) que no te conviene nada en caso de que te vayas a dormir.

CONCLUSIÓN

Espero que este artículo te haya servido de ayuda. Te queda la imagen de arriba a disposición nuevamente por si quieres tenerla a mano. Como último apunte, te recomiendo comprobar las especificaciones de tu adaptador de corriente (el cargador), algunos ofrecen mayor tensión e intensidad para dar a entender la anteriormente citada carga rápida, pero igual tampoco son compatibles con tu dispositivo. En resumen, ten en cuenta todas estas cosas para que tu dispositivo dure unos cuantos años.

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