Baterías de flujo: ¿son el futuro del almacenamiento de energía? - World Energy Trade

Baterías de flujo: ¿son el futuro del almacenamiento de energía?

Las baterías de flujo parecen ser mucho más fáciles de escalar para el almacenamiento de energía

Las baterías de flujo parecen ser mucho más fáciles de escalar para el almacenamiento de energía

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Filas de enormes tanques llenos de soluciones químicas que almacenan energía generada a partir de grandes parques solares y eólicos que alimentan ciudades enteras: es un paisaje que los millennials podrían equiparar con la nueva normalidad.  

Las baterías impulsarán este nuevo paradigma, y ​​no todas serán necesariamente baterías de iones de litio. La batería de flujo está reclamando una posición en el mundo de la energía renovable del futuro.  

¿Qué son las baterías de flujo?

Son sistemas de dos tanques conectados, ambos que contienen líquidos electrolíticos: uno con un cátodo cargado positivamente y el otro con el ánodo cargado negativamente, como una batería de iones de litio. La electricidad pasa de un líquido electrolítico a otro a través de una membrana entre los tanques.  

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Recargables como las baterías de iones de litio, las baterías de flujo tienen una vida más larga porque la corriente eléctrica que fluye de un tanque a otro no degrada la membrana.

Las baterías de flujo verdadero también se denominan baterías de flujo redox, después de las dos reacciones que utilizan: reducción, o ganancia de electrones, y oxidación, o pérdida de electrones de líquido electrolítico a líquido electrolítico.  

El principal problema con las baterías de flujo redox es que los tipos más populares entre ellos dependen del vanadio, que es un material costoso. Pero con toda la innovación en el espacio de la batería, era solo cuestión de tiempo antes de que alguien anunciara un gran avance y fue así para los científicos de la Universidad del Sur de California que desarrollaron una batería de flujo redox que utiliza materiales baratos y sostenibles.  

Lo que el equipo de la USC usó fue una solución de sulfato de hierro para un electrolito y una solución de un compuesto llamado ácido antraquinona disulfónico, o AQDS para abreviar. El sulfato de hierro es barato y está ampliamente disponible: un producto de desecho de la minería. AQDS, por su parte, "puede fabricarse a partir de cualquier materia prima a base de carbono, incluido el dióxido de carbono", según el coautor del estudio, Surya Prakash.  

Pocas cosas pueden ser mejores que una batería que usa un electrolito hecho de dióxido de carbono, especialmente si esa batería es económica de fabricar y tiene una vida útil más larga vs. el competidor de iones de litio. Esta vida más larga es importante. Si el mundo toma en serio la renovación, necesitaríamos sistemas de almacenamiento de energía duraderos para suministrar electricidad confiable. Las baterías de iones de litio no son particularmente duraderas. La nueva batería de flujo redox, según sus autores, también puede ofrecer durabilidad.  

"Hasta la fecha no ha habido una solución económicamente viable y ecológica para el almacenamiento de energía que pueda durar 25 años", dice el autor principal del estudio, el profesor de química Sri Narayan". Las baterías de iones de litio no tienen una vida útil prolongada y las baterías a base de vanadio usan materiales caros y relativamente tóxicos que limitan el uso a gran escala. Nuestro sistema es la respuesta a este desafío. Prevemos que estas baterías se usarán en edificios residenciales, comerciales e industriales para capturar energías renovables".

Parece haber un impulso para desarrollar lo que algunos han llamado una segunda generación de baterías de flujo en respuesta al aumento en la capacidad de generación de energía renovable y planes para un cambio renovable completo en algunas economías.  

Las baterías de flujo parecen ser mucho más fáciles de escalar para el almacenamiento de energía de grado de utilidad y sus desarrolladores ahora se están centrando en materiales económicos y abundantes, como compuestos que contienen hierro, así como soluciones ecológicas y no corrosivas. Parece que las baterías de flujo podrían darnos el Santo Grial de la energía renovable: almacenamiento confiable y de larga duración.  

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Ya hay pronósticos de que las baterías de flujo podrían superar a la tecnología de iones de litio en el futuro. Un informe reciente de la firma de inteligencia empresarial IDTechEx, citado por Energy Storage News, señaló que había una capacidad de almacenamiento de batería de flujo redox de aproximadamente 70 MW / 250 MWh implementada hasta la fecha, todo en proyectos de mediana a gran escala. Sin embargo, las implementaciones aumentarán gracias al rápido tiempo de respuesta de las baterías, la escalabilidad y, sobre todo, su reciclabilidad mucho más fácil que las baterías de iones de litio.  

La investigación confirma un pronóstico anterior, también informado por Energy Storage News, esta vez de Navigant. La compañía de investigación señaló que, a pesar de un inicio lento, las baterías de flujo redox ahora ganaban a las iones de litio a medida que avanza la tecnología. Ya era hora también. La tecnología de batería de flujo Redox ha estado activa durante décadas, pero su dependencia del costoso vanadio la estaba retrasando de la adopción masiva.  

Estas son buenas noticias porque el mundo necesitará una gran cantidad de almacenamiento de energía una vez que termine esta pandemia, y las cosas comiencen a volver a la normalidad, y una vez que comencemos a hablar de nuestra huella de carbono nuevamente. Solo California necesitará una capacidad de almacenamiento de energía de hasta 1 GW para 2026 si quiere alcanzar sus objetivos de energía renovable. La combinación de bajo costo, confiabilidad, durabilidad y, lo más importante, reciclabilidad de todos los componentes, no pasará desapercibida.  

IDTEchEx espera que el mercado de baterías de flujo redox, incluidas las costosas baterías de demanda de vanadio, crezca a una tasa anual impresionante del 30 por ciento en los próximos años. Esto debería sonar una alarma con los desarrolladores de baterías de iones de litio. El tiempo bien puede cambiar la tecnología de batería dominante.

 

Noticia de: Oilprice / Traducción libre del inglés por WorldEnergyTrade.com 

 

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