BREVES

Resolviendo la intermitencia de las energías solar y eólica


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Líquidos que contuvieran una red de partículas a nanoescala fluctuante podrían abaratar la fabricación de baterías y por lo tanto reducir el coste la energía solar y eólica.

Las baterías convencionales son demasiado caras para almacenar muchas horas de electricidad de las grandes centrales solares y eólicas y poder usarlas cuando no brilla el sol o no sopla el viento. Pero las nanopartículas en red podrían dar lugar a un nuevo tipo de batería, más barata, llamada batería de flujo.

En la actualidad, la cantidad total de energía eólica y solar que se produce es pequeña y las necesidades se completan gracias a centrales que usan combustibles fósiles. Pero las renovables están creciendo muy rápidamente, especialmente en sitios como California (EEUU), y la infraestructura existente quizá no sea suficiente para mantenerlas en marcha y que no haya apagones. Las baterías que almacenan la energía producida en las horas pico son más limpias que las centrales que funcionan a base de combustibles fósiles y además pueden responder a cambios en la cantidad de sol y viento mucho más rápido que estas.

En el caso de las baterías convencionales, los materiales que almacenan la energía y el equipo necesario para introducir y extraer la electricidad en ellas se empaquetan en un único contenedor. En las baterías de flujo, los materiales que almacenan la energía son líquidos que se pueden guardar en grandes tanques y bombearse a un dispositivo relativamente pequeño que bien extrae la energía, bien recarga el líquido.

Aumentar la capacidad de almacenamiento de energía de una batería de flujo es fácil y barato, basta con construir tanques más grandes. Sin embargo, los materiales que se usan para fabricar las baterías de flujo ahora mismo son relativamente caros, y los investigadores buscan alternativas más baratas (ver «La biología acerca las baterías de gran almacenaje para las energía solar y eólica»).

En el caso de algunas opciones, lo difícil es cargar y descargar los materiales, la electricidad sólo se extrae de la parte de los materiales que entra en contacto directo con la placa de metal. Una red de nanopartículas crea caminos para que la electricidad fluya por todo el líquido. Así se puede extraer de cinco a seis veces más energía de un tipo de batería de flujo experimental hecha de litio y azufre, por ejemplo. Esta red de nanopartículas la ha desarrollado el laboratorio del profesor de ciencia de los materiales del Instituto Tecnológico de Massachusetts (EEUU), Yet-Ming Chiang.

Hace tiempo que se usan nanopartículas en las baterías convencionales con electrodos sólidos. La diferencia es que este nuevo desarrollo logra una red de nanopartículas en un líquido a la vez que se mantienen las conexiones eléctricas incluso mientras el líquido fluye.

El Departamento de Energía de Estados Unidos calcula que, para que las baterías compensen en términos económicos, tienen que costar menos de 100 dólares por kilovatio hora (unos 72 euros) y tienen que durar al menos una década. Ahora mismo este tipo de baterías cuestan cientos de dólares por kilovatio hora. Chiang afirma que se podrían construir baterías por menos de aquella cifra gracias a las redes de nanopartículas, pero los investigadores aún no han demostrado que se puedan recargar las suficientes veces como para durar una década.

Fuente: Technology Review

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