Un equipo de investigación de la Universidad de Harvard creó una batería de flujo que podría almacenar energía por menos de 100$ por kWh.
La batería de flujo, y sus ventajas
Las baterías recargables de iones de litio están presentes en muchos aspectos de nuestra vida cotidiana. Pero tienen el gran inconveniente de su limitada durabilidad, pues al poco tiempo pierden capacidad de carga. Con las baterías de flujo eso no ocurre, pues su durabilidad es bastante mayor.
¿En qué consiste una batería de flujo?
Una batería de flujo no es más que una batería recargable, en la que dos componentes químicos están disueltos en líquidos, que son los que proporcionan la carga. Estos fluidos están separados por una membrana, y a través de ella se realiza el intercambio de iones (produciendo corriente eléctrica). Técnicamente, una batería de flujo es algo muy parecido al concepto de pila de combustible, con la ventaja añadida de tener depósitos separados de fluidos.
Pero la mayor ventaja de este tipo de batería reside en su longevidad, que es casi ilimitada, si la comparamos con una pila recargable convencional.
Eso sí, las baterías de flujo que se habían implementado hasta ahora, eran poco potentes, y requerían de una sofisticada electrónica.
La batería de Harvard
La que desarrollaron en Harvard es una batería de flujo que utiliza materia prima que se da con abundancia en la Tierra, y en una solución de pH neutro. Unos electrolitos de ferroceno y viológeno están separados por la membrana de intercambio aniónico.
Al igual que otras baterías de flujo, no padece de la típica degradación que afecta a las de litio. De hecho se estima que pierde un 1% de su capacidad cada 1.000 ciclos de carga! Además, no es tóxica ni corrosiva.
Roy Gordon, profesor de química y ciencias de los materiales de dicha universidad, lo resumió de la siguiente manera:
Debido a que hemos sido capaces de disolver los electrolitos en agua, se trata de una batería de larga duración que se puede poner en un sótano. Si se derrama en el suelo, no hay problema, porque no es corrosiva. Además, se pueden utilizar materiales más baratos para construir sus componentes.
Este descubrimiento llegó al estudiar la degradación en diferentes versiones de baterías de flujo (con soluciones neutras). Se comprobó que la molécula de viológeno, en el electrolito negativo, se estaba descomponiendo. Pero el equipo fue capaz de modificar su estructura, con el fin de hacerla más estable.
Aplicaciones de las baterías de flujo
Una de las aplicaciones más inmediatas de este tipo de baterías está relacionada con las energías renovables. Las baterías empleadas hasta ahora requerían de un mantenimiento regular del electrolito. Al ser soluciones acuosas y neutras, se reduce el coste de la membrana que las separa, y el mantenimiento.
El hecho de no ser tóxica, la convierte en apta para el uso doméstico.
Por ese motivo, los investigadores están trabajando ahora en construir baterías de flujo que puedan almacenar energía por menos de 100 dólares el kilovatio-hora. Esto convertiría a las fuentes de energía renovables en más competitivas.
Si usted puede conseguir en cualquier lugar baterías a ese coste, cambiaría el mundo.
Esas fueron las palabras del profesor Michael Aziz. Para el futuro de esta nueva batería, es crucial la investigación sobre qué versiones se degradan con rapidez, incluso en soluciones neutras. Una vez identificada y superada la descomposición de la molécula de viológeno, los ferrocenos solubles funcionaron adecuadamente como electrolito positivo. Precisamente estos ferrocenos solubles representan una nueva clase de moléculas para las baterías de flujo.
El artículo sobre esta batería de flujo se escribió a partir de esta publicación en Wired.
