Baterías de flujo más baratas y más pequeñas

Las energías limpias son la principal solución para impedir que el cambio climático vaya a más. De entre las energías limpias, las principales son la solar y la eólica. Pero ambas son inconstantes; el viento no siempre sopla y la luz solar desaparece de noche y escasea en días muy nublados. No son fiables para un suministro directo a la red eléctrica sin interrupciones. Por otra parte, aunque las baterías de iones de litio pueden almacenar energía eficientemente, dependen de un recurso limitado y nunca podrán ser lo bastante baratas.

Las baterías de flujo, en las que los electrolitos fluyen a través de celdas electroquímicas desde tanques de almacenamiento, son baterías recargables que se perfilan como las más prometedoras para almacenar energía a gran escala en centrales solares y eólicas. No obstante, todavía resultan demasiado caras y voluminosas para ser competitivas.

El equipo de Nian Liu, del Instituto Tecnológico de Georgia (Georgia Tech) en Estados Unidos, ha desarrollado una configuración de celda de batería de flujo más compacta que reduce el tamaño de la celda en un 75% y, en consecuencia, reduce el tamaño y el coste de toda la batería de flujo. Esta innovación podría propiciar grandes avances el sector energético.

Para validar su nueva configuración de batería, los investigadores utilizaron cuatro químicas diferentes. De ellas, constataron que, con la nueva configuración de celdas, la química del yoduro de zinc es la opción con mayor densidad de energía, lo que la convierte en la más eficaz para bastantes aplicaciones. Además, el yoduro de zinc ofrece de por sí muchas ventajas en comparación con el litio: la materia prima es más fácil de conseguir y además se la puede convertir en óxido de zinc y hacer que se disuelva en ácido, lo que facilita mucho su reciclaje.

Investigadores trabajando en el laboratorio del Georgia Tech. (Foto: Georgia Tech)

Con la química de yoduro de zinc, la batería de flujo en su nueva configuración es capaz de funcionar bien durante más de 2.500 ciclos. En cuanto a su coste, todo apunta a que podrá ser de algo menos de una cuarta parte del coste de las baterías de flujo convencionales, sobre todo si se usa electrolito reciclado.

Liu y sus colegas exponen los detalles técnicos de su nueva configuración para baterías de flujo en la revista académica Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), bajo el título “A Sub-Millimeter Bundled Microtubular Flow Battery Cell With Ultra-high Volumetric Power Density”. (Fuente: NCYT de Amazings)