Un nuevo enfoque en el diseño de baterías podría proporcionar la clave para el almacenamiento de energía a largo plazo y de bajo coste
Investigadores del Imperial College de Londres han dado a conocer un nuevo avance en las baterías. Se trata de un nuevo enfoque de diseño que, según los investigadores, podría proporcionar almacenamiento de energía a largo plazo y de bajo coste.
Esto sería posible gracias a una doble membrana. El diseño de doble membrana supera los principales problemas de este tipo de baterías a gran escala, abriendo su potencial para almacenar el exceso de energía. La investigación, está financiada por el Consejo de Investigación e Innovación en Ingeniería y Ciencias Físicas del Reino Unido y el Consejo Europeo de Investigación.
El equipo, dirigido por los profesores Nigel Brandon y Anthony Kucernak, ha creado una batería de flujo redox de polisulfuro-aire (PSA RFB) con dos membranas. En las baterías de flujo redox, la energía se almacena en electrolitos líquidos que fluyen por las celdas durante la carga y la descarga, lo que se consigue mediante reacciones químicas. La cantidad de energía almacenada viene determinada por el volumen del electrolito, lo que hace que el diseño sea potencialmente fácil de ampliar.
Pero como todo, este nuevo avance tiene sus contras. Se trata en este caso de los altos costos del vanadio, un electrolito usados en estas baterías. La alternativa, fue utilizar dos membranas para separar el polisulfuro y el aire, con una solución de hidróxido de sodio entre ellas. La ventaja de este diseño es que todos los materiales, incluidas las membranas, son relativamente baratos y están ampliamente disponibles, además de que el diseño ofrece muchas más opciones en cuanto a los materiales que pueden utilizarse.
El resultado, en comparación con los mejores resultados obtenidos hasta la fecha con una batería de flujo redox de polisulfuro-aire, es que el nuevo diseño es capaz de proporcionar una potencia significativamente mayor, hasta 5,8 milivatios por centímetro cuadrado. En cuanto a los costes, el equipo calculó que el coste energético, era de unos 2,5 dólares/kWh.
En total, el coste de la energía (la tasa de carga y descarga conseguida en relación con el precio de las membranas y los catalizadores de la célula) resulta en unos 1.600 dólares por kilovatio. El equipo es consciente que dicha cifra no es muy factible para el almacenamiento de energía a gran escala, pero creen que pueden mejorarlo aún más, por lo que estaremos atentos a los nuevos avances del proyecto. El profesor Nigel Brandon, dijo:
“Para que resulte rentable para el almacenamiento a gran escala, se necesitaría una mejora relativamente modesta del rendimiento, que podría lograrse mediante cambios en el catalizador para aumentar su actividad o mediante nuevas mejoras en las membranas utilizadas.”
La empresa derivada RFC Power Ltd, creada para desarrollar el almacenamiento de energía renovable de larga duración sobre la base de la investigación del equipo, está preparada para comercializar este nuevo diseño en caso de que se realicen las mejoras. El CEO de RFC Power Ltd, Tim Von Werne, comentó:
“Hay una necesidad acuciante de nuevas formas de almacenar energía renovable durante días, semanas o incluso meses a un coste razonable. Esta investigación muestra una forma de hacerlo posible mediante la mejora del rendimiento y los materiales de bajo coste.”
