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La nueva batería que puede ‘salvar’ a las renovables

Un equipo de Harvard usa compuestos orgánicos que ayudan a almacenar energía en plantas y animales, para intentar solventar uno de los mayores problemas de la energía solar o la eólica

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Michael J. Aziz, uno de los creadores de la nueva batería / Eliza Grinnell

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Uno de los principales problemas que dificultan un mayor desarrollo de las energías renovables es la capacidad para almacenar la energía producida por fuentes irregulares como el viento o el sol. Sin esa capacidad, se desperdicia gran parte de su potencial porque los momentos de máxima producción de energía por estas vías no tienen por qué coincidir con los de mayor demanda. Ahora, un grupo de investigadores de la Universidad de Harvard (EEUU) ha diseñado una batería, basada en las quinonas, unas moléculas que les sirven para almacenar energía a plantas y animales, que puede convertirse en una solución barata y eficiente para almacenar la energía solar.

Hasta ahora, las baterías más comunes, que emplean electrodos sólidos, como las que se utilizan en los coches o en los teléfonos móviles, son demasiado caras.  Esto se debe en parte a que no es posible separar la potencia máxima y la capacidad de almacenamiento. Según los investigadores, para lograr distribuir la energía eólica y solar en el momento adecuado a través de la red eléctrica, sería necesario almacenarla durante dos días. Con esta tecnología, si se quiere acumular la energía producida durante 50 horas por un generador eólico de un megavatio serían necesarias baterías con una potencia de 50 megavatios. Eso encarecería el almacenamiento teniendo en cuenta que si se pudiesen separar la potencia y la capacidad de almacenamiento, solo sería necesaria una potencia de un megavatio.

Las baterías más comunes, que emplean electrodos sólidos, son demasiado caras

Una solución a este problema son las baterías de flujo, que permiten almacenar la energía en tanques fuera de la propia batería. Hasta ahora, esta manera de acumular energía se enfrentaba también a problemas de precio. Los componentes que sirven como electrolitos en este tipo de baterías líquidas solían ser metales escasos como el vanadio o requerían metales preciosos como el platino. En el trabajo que publican en Nature, los investigadores e ingenieros de Harvard buscaron unos componentes activos con las mismas capacidades, pero baratos y abundantes.

Utilizando un sistema de análisis masivo desarrollado por el investigador de Harvard Alán Aspuru-Guzik, el equipo calculó las propiedades de 10.000 quinonas, un compuesto que ya se había planteado como material con potencial para hacer electrodos desde 1972. De esta forma encontraron un tipo de molécula que funciona tan bien como el vanadio con la ventaja del precio. Además, las quinonas presentan ventajas frente a los metales como una mayor solubilidad que incrementa la densidad energética que se puede alcanzar con ellos.

Un remolque de caballo

“Con las moléculas orgánicas se abre un nuevo abanico de posibilidades”, dice Roy Gordon, coautor del estudio, en una nota de prensa distribuida por su universidad. “Algunas serán terribles y otras realmente buenas y con las quinonas ya hemos encontrado las primeras que parecen realmente buenas”, añade.

El tipo de quinonas usadas son casi idénticas a las que usa el ruibarbo, una planta que se consume en ensaladas e infusiones laxantes, pero los investigadores señalan que este tipo de compuestos orgánicos también se podrían extraer de otras plantas y también de combustibles fósiles como el petróleo.

Pero aún queda mucho por hacer. Lo primero es optimizar el prototipo y demostrar que puede aguantar el desgaste del almacenamiento en unos márgenes de rentabilidad. Una empresa que participa en el proyecto, Sustainable Innovations, pretende que al final del periodo de desarrollo, de tres años, esté listo un demostrador comercial cuyo tanque de almacenamiento sería del mismo tamaño que un remolque para transportar un caballo y que podría almacenar la energía generada a todo un edificio dotado con placas solares, según los responsables del proyecto.


REFERENCIA

'A metal-free organic–inorganic aqueous flow battery' doi:10.1038/nature12909


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