Almacenando la energía solar: baterías más baratas y duraderas

Por • 24 Oct, 2014 • Sección: Destacada

OP-Aquion-1-300Un nuevo tipo de batería de tecnología acuosa de ión hibrido (AHI™) inventada por el profesor de Ciencia de los Materiales de la Universidad Carnegie Mellon (EEUU) y fundador de Aquion Energy, Jay Whitacre, podría hacer que las energías renovables fueran más prácticas y económicas en todo el mundo. Aquion ha comenzado la producción a plena escala de las baterías en su fábrica de Mount Pleasant, Pennsylvania (EEUU).

La tecnología de las baterías de Aquion ofrecen una larga vida útil al 100% de profundidad de descarga en aplicaciones de larga duración (4 a 20 horas). Las baterías son muy resistentes al abuso eléctrico con la capacidad de permanecer en un estado parcial de carga con una mínima degradación. El sistema no requiere una gestión térmica costosa o mantenimiento regular y no contiene materiales peligrosos, ácidos corrosivos o gases nocivos.

El ión híbrido (AHI) se compone de un electrolito de agua salada, cátodo de óxido de manganeso, ánodo compuesto de carbono, y el separador de material celulósico. La batería utiliza reacciones no corrosivas en el ánodo y el cátodo para evitar el deterioro de los materiales. Los resultados de la química a base de agua son un producto no tóxico y no inflamable que es seguro de manejar y ecológico.

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Whitacre explica que la aplicación más prometedora para sus baterías a corto plazo es almacenar energía de paneles solares u otras fuentes de energías renovables en viviendas sin conexión a la red o en zonas rurales, proporcionando 24 horas de una fuente de energía mucho más barata que la alternativa habitual, los generadores diesel. En la actualidad se usan baterías de ácido-plomo para este fin, pero son tóxicas y necesitan aire acondicionado para evitar el deterioro en algunos climas, lo que aumenta los costes.

Se genera corriente eléctrica en la batería cuando los iones de sodio de un electrolito de agua salada se trasladan entre los electrodos positivos basados en óxido de manganeso y los negativos, basados en carbono.

Un lugar donde la batería podría tener un uso muy importante son las zonas deprimidas que no cuentan con una red eléctrica establecida. Se espera que para 2030 mil millones de personas tengan acceso a la electricidad por primera vez. Algo que conllevará el uso de mucho más combustible fósil a menos que las opciones existentes de energías renovables sean lo más baratas, seguras y fiables como sea posible.

Para equipararse al coste de las baterías de ácido-plomo, que son las más económicas. Whitacre usa un equipo de fabricación recuperado de la industria farmacéutica y de la alimentación. Prensas hidráulicas diseñadas para fabricar aspirinas prensan obleas de materiales de electrodo positivo y negativo, y brazos robóticos construidos para envolver chocolatinas se emplean para envolver estas obleas con láminas metálicas que funcionan como colectores de corriente.

Al final de la cadena, las baterías, que tienen el tamaño de un maletín, se apilan y atornillan. Un palé de 84 baterías, de aproximadamente un metro de altura, es capaz de almacenar 19,2 kWh de electricidad. Whitacre explica que hacen falta unos 60 palés de este tipo para servir a un pueblo de 2.000 personas en un país pobre. Dos palés darían energía a un hogar estadounidense durante un día.

La tecnología tiene sus limitaciones. Está mejor adaptada a una operación lenta y continua, no a las cargas y descargas rápidas de grandes cantidades de energía que necesitan algunas compañías eléctricas. Y aunque son más baratas que otros tipos de baterías, al emparejarlas con paneles solares no se puede competir con la economía de las centrales eléctricas convencionales en las zonas con facil acceso a la red.

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Por eso Whitacre se centra en un principio en regiones que no cuenten con una red eléctrica existente. Aquion ha distribuido las baterías entre los consumidores para su evaluación. La empresa espera conseguir una producción a pleno rendimiento, fabricando cada año baterías suficientes para almacenar unos 200 MWh de electricidad, lo necesario para aproximadamente 150 pueblos con energía solar. La fábrica de Pennsylvania se podría replicar en otros países. “Si nuestra tecnología demuestra su valía, no daremos a basto”, afirma Whitacre.

Fuentes: Aquion, ISon21, Technology Review

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