Una innovadora batería de energía azul que funciona con agua dulce y salada

Si quieres refrescarte la memoria con respecto a la energía azul, puedes echar un ojo a este video. Por resumir, la energía azul o de gradiente salino aprovecha el diferencial entre agua dulce y salada —por ejemplo, cuando un río desemboca en el mar— para generar electricidad. Se trata de una fuente de energía conocida teóricamente desde hace años, pero que aún se encuentra en una fase inicial de implantación. De hecho, una de las primeras plantas de energía azul se inauguró en Noruega en el año 2009. Sin embargo, ahora se ha producido un alentador avance en esta innovadora tecnología. Un laboratorio de la Universidad de Stanford ha creado una batería basada en energía azul. La han bautizado como EMB (batería de entropía mixta, por sus siglas en inglés).

La particularidad del dispositivo de energía azul desarrollado por los ingenieros de Stanford es que prescinde de presión (la llamada ósmosis por presión retardada) o de membranas (electrodiálisis inversa) y genera la electricidad puramente a través de un proceso electroquímico. Fundamentalmente, la batería tiene un tanque que se llena con el agua proveniente de la depuradora. En el tanque hay unos electrodos que liberan iones de sodio a la solución. El movimiento de los iones hace que una corriente fluya desde el electrodo aniónico al catiónico. A continuación, el agua dulce se sustituye rápidamente por agua salada, con lo que los iones de sodio y cloro se reincorporan a los electrodos y se invierte la corriente eléctrica. Tanto la entrada de agua dulce como de agua salada generan electricidad, de modo que la batería se carga y descarga constantemente sin necesidad de recibir energía de fuentes externas.

Las primeras pruebas de este proyecto tecnológico con energía azul, llevadas a cabo en una planta de procesamiento de aguas residuales de Palo Alto (EE. UU), alternando el agua salada de una bahía cercana y el agua dulce ya depurada en ciclos de una hora, han demostrado la viabilidad de la nueva tecnología. Los investigadores han comprobado que, a lo largo de ciento ochenta ciclos, los materiales han mantenido un 97 % de eficacia a la hora de capturar la energía del gradiente salino.         

La EMB es la segunda generación de este tipo de baterías que han desarrollado. En la primera versión se utilizaban costosos electrodos de plata, lo que las hacía inviable comercialmente. Ahora, en vez de plata, los electrodos utilizan azul persa, un pigmento extremadamente barato que tiene un coste inferior a un dólar el kilo junto con polipirrol, un material que se puede conseguir por tres dólares el kilo

Un potencial masivo

El objetivo de la EMB es dotar a las plantas depuradoras de aguas residuales de una fuente de electricidad que les permita ser neutrales en carbono y energéticamente autosuficientes. El interés reside en que, en la actualidad, este tipo de plantas de energía azul consumen mucha energía y en que están expuestas a cortes de electricidad que pueden afectar a sus operaciones. Si la propia emisión de agua dulce al mar generase electricidad para abastecer a las plantas, se podría cerrar el ciclo de tratamiento de aguas de forma sostenible y ecológica.

Tal como se ha señalado, las plantas de tratamiento de aguas residuales junto al mar son una de las grandes oportunidades para aprovechar esta energía azul. Si calcula que, si todas las plantas de este tipo en el mundo se utilizaran de esa forma, se podrían generar hasta dieciocho gigavatios.   

Fuente: Universidad de Stanford