Agua de mar, una posible alternativa para el almacenamiento de energía renovable

Es de dominio público que el mar permite obtener agua potable gracias a la desalación o energía a través del movimiento de las olas y las mareas. Lo que no suele ser tan conocido es que el agua que lo compone también podría convertirse en la materia prima de un sistema de almacenamiento de energía renovable a gran escala. Hablamos de las baterías acuosas basadas en agua salada y de un avance tecnológico que podría llevar esta tecnología al primer plano.  

En este artículo aprenderás cosas como:

• ¿Qué son las baterías acuosas?
• Una tecnología que podría hacerlas realidad
• Otras soluciones de almacenamiento como las megabaterías

¿Qué son las baterías acuosas?

Se trata de sistemas de almacenamiento de energía que utilizan agua como electrolito, en lugar de los solventes orgánicos inflamables presentes en las baterías convencionales. Esta característica las hace más seguras, ya que eliminan el riesgo de incendios o explosiones. Además, su composición permite una mayor sostenibilidad y reciclabilidad al reducir la dependencia de metales críticos como el litio o el cobalto. ​

Estas baterías funcionan mediante la transferencia de iones entre el ánodo y el cátodo a través del electrolito acuoso. Esta tecnología ha demostrado una capacidad de almacenamiento de energía significativamente superior, con diferencias de hasta un 1000 % en comparación con otras soluciones, dependiendo de la elección del electrolito. Sin embargo, aún existen algunos escollos técnicos antes de que puedan generalizarse en el mundo real. ​

Un ánodo para liberar su potencial

Las baterías acuosas pueden ser más seguras, económicas y sostenibles tanto en su fabricación como en su reciclaje que las de ion-litio. Hasta ahora su desarrollo se ha visto limitado por la falta de un material que permita fabricar un ánodo eficaz, esto es, la parte de la batería por donde fluye la electricidad al exterior.

Y es ahí donde entra el trabajo del profesor Xiaolei Wang, de la Universidad de Alberta. Wang ha liderado un equipo de investigación que ha desarrollado un ánodo universal de gran grosor para baterías acuosas y de agua de mar. Este ánodo parte de un material compuesto por nanoláminas poliméricas y nanotubos de carbono, apto para almacenar una amplia variedad de iones, incluidos aquellos presentes de forma natural en el agua de mar.

Esta cualidad facilita su aplicación en múltiples sistemas de almacenamiento de energía renovable, desde baterías hasta supercondensadores. Además, este tipo de batería ofrece un diseño robusto y duradero que soporta condiciones extremas, como cargas y descargas rápidas o bajas temperaturas, y tiene una vida útil excepcional, con hasta trescientos ochenta mil ciclos de carga. Esta cifra es sensiblemente superior a otras tecnologías que suelen situarse por debajo de los diez mil ciclos de carga. ​

Almacenamiento de energía renovable con megabaterías

Dentro de la nueva generación de sistemas de almacenamiento de energía renovable existen alternativas como los sistemas de gravedad y aire comprimido o, incluso, las baterías de arena de las que hablamos hace un tiempo. Ahora bien, si hay una alternativa que goce de implantación a gran escala son las megabaterías.  

Nos referimos a gigantescos parques de baterías estacionarias (conocidas como BESS) que permiten almacenar el exceso de energía generado durante períodos de baja demanda y liberarlo cuando la demanda aumenta, con lo que se garantiza la estabilidad y fiabilidad del suministro eléctrico.​ Uno de los ejemplos de este enfoque es la planta de almacenamiento con baterías de Cunningham en EE. UU., actualmente gestionado por ACCIONA Energía, tal como se explica en este artículo.

Las megabaterías desempeñan un papel crucial al prestar servicios esenciales como reserva operativa, regulación de frecuencia y voltaje, y respaldo en caso de interrupciones, lo que redunda en una mayor integración de energías limpias en la red.

Gracias a tecnologías experimentales como las baterías acuosas y otras más asentadas como las megabaterías de Cunningham, la sociedad podrá seguir avanzando hacia un sistema de energía 100 % renovable que cubra las necesidades de empresas e individuos en cualquier momento del día y del año.

Fuente:

• TechXplore