Los investigadores de la Universidad Friedrich Schiller de Jena (Alemania) han desarrollado nuevos y prometedores electrolitos poliméricos para baterías de flujo redox, que son flexibles, eficientes y respetuosos con el medio ambiente. Presentan sus avances en la renombrada revista de investigación Advanced Energy Materials.
La proporción de energía de fuentes renovables está en constante aumento en Alemania. A principios de 2020, por primera vez en la historia, la energía renovable fue capaz de cubrir más de la mitad de la electricidad consumida en Alemania.
Pero cuanto más importantes se vuelven las fuentes de energía renovable, más urgente es la necesidad de almacenar la electricidad producida de esta manera.
La energía verde se podría también usar cuando el sol no brilla en los paneles solares fotovoltaicos o cuando no hay viento que impulse las turbinas eólicas. Para lograr esto, es indispensable tener sistemas de almacenamiento adecuados.
El enorme potencial de las baterías de flujo redox
El nuevo material desarrollado se usa en las llamadas baterías de flujo redox.
En este tipo de batería, los componentes de almacenamiento de energía se disuelven en un disolvente y, por lo tanto, pueden almacenarse en un lugar descentralizado, lo que permite escalar la batería según sea necesario, desde unos pocos mililitros hasta varios metros cúbicos de solución electrolítica.
Prof. Dr. Ulrich S. Schubert del Centro para la Energía y la Química Ambiental de Jena (CEEC Jena) de la Universidad Friedrich Schiller.
Gracias a esta flexibilidad, las baterías de flujo redox tienen generalmente un gran potencial para convertirse en un importante medio de almacenamiento de energía en el futuro.
Hasta ahora, sin embargo, han sufrido de dos debilidades que han impedido su uso generalizado. La primera era el frecuente uso de sales de metales pesados tóxicos y peligrosos para el medio ambiente, como el vanadio disuelto en ácido sulfúrico, como electrolitos. El otro problema era la restricción de las baterías a una temperatura máxima de trabajo de 40ºC, lo que hizo necesario el uso de un elaborado sistema de refrigeración. Con la ayuda del nuevo material, estos dos problemas fueron resueltos.
Más limpio, más resistente al calor, más eficiente
Hemos diseñado un nuevo tipo de polímero que es soluble en agua, lo que lo hace adecuado para su uso en un electrolito acuoso, y que contiene hierro, que proporciona la capacidad de almacenar electricidad. Al mismo tiempo, el polímero puede hacer frente a una temperatura significativamente más alta de hasta 60ºC, de modo que se elimina el gasto adicional para una gestión sensible de la temperatura.
Prof. Dr. Ulrich S. Schubert
Además, durante sus pruebas con el nuevo sistema, los investigadores de Jena descubrieron que también funciona más eficientemente que sus predecesores.
Esto significa que la electricidad se puede almacenar en una solución no peligrosa a base de agua, que luego se almacena temporalmente en tanques, y la electricidad de la batería se puede usar de nuevo al día siguiente sin pérdidas significativas o esfuerzos adicionales.
Los sistemas de este tipo también pueden usarse en regiones más cálidas, como África, India o Brasil.
Al mejorar el medio de almacenamiento de energía, creemos que la batería de flujo redox está una vez más en una buena posición para hacer una importante contribución como la tecnología de almacenamiento de energía del futuro. Y nuestro desarrollo muestra una vez más la gran importancia de los nuevos polímeros para el desarrollo de métodos de almacenamiento innovadores.
Prof. Dr. Ulrich S. Schubert
Más información: wiley.com
Vía: www.uni-jena.de
Deja una respuesta