Las energías renovables podrían sufrir una revolución muy pronto gracias al último avance de unos investigadores de la Universidad Tecnológica de Chalmers de Suecia, y el Instituto Nacional de Química de Eslovenia. Han conseguido desarrollar un nuevo diseño de batería de aluminio con el doble de densidad de energía que los diseños anteriores.
Estos nuevos diseños, además de contar con el doble de densidad de energía respecto a sus predecesores, son más ecológicos; estas propiedades permiten que estas baterías puedan ser ideales para proyectos ecológicos de gran escala, como parques solares o eólicos.
Además de servir para estos parques, las baterías son más ecológicas gracias a que usa materiales más sostenibles. Este nuevo concepto presentado por Patrik Johansson, junto con un grupo de investigación en Ljubljana dirigido por Robert Dominko podría conducir a un cambio donde la energía renovable pueda funcionar con materiales reciclables que gocen de una mayor disponibilidad.
Las nuevas baterías de aluminio más eficientes y sostenibles
El truco de estas nuevas baterías de aluminio radica en el reemplazo del cátodo de grafito habitual (el electrodo positivo) con antraquinona, una molécula orgánica a base de carbono que aumenta la densidad almacenando portadores de carga positiva provenientes del electrolito
Según cuenta Patrik Johansson, profesor del Departamento de Física de Chalmers: "Los costos de materiales y los impactos ambientales que prevemos de nuestro nuevo concepto son mucho más bajos de lo que vemos hoy, lo que los hace factibles para el uso a gran escala, como parques de celdas solares o almacenamiento de energía eólica, por ejemplo.
Además, nuestro nuevo concepto de batería tiene el doble de densidad de energía en comparación con las baterías de aluminio que son 'lo último en tecnología' en la actualidad".
El parque eólico de Andévalo.
Iberdrola
Los diseños anteriores para baterías de aluminio han utilizado el aluminio como el ánodo (el electrodo negativo) y el grafito como el cátodo (el electrodo positivo). Pero el problema reside en que el grafito proporciona un contenido energético demasiado bajo para crear celdas de batería con un rendimiento suficiente para ser útil.
Este nuevo cátodo de antraquinona ha sido desarrollado en su amplitud por Jan Bitenc, anteriormente investigador invitado en Chalmers del grupo del Instituto Nacional de Química en Eslovenia. La principal ventaja de esta molécula es que permite el almacenamiento de portadores de carga positiva del electrolito, la solución en la que los iones se mueven entre los electrodos. Así es posible obtener una mayor densidad de energía en la batería.
El inconveniente de estas baterías es su disponibilidad; aún están en pleno desarrollo y aún no han salido de los laboratorios por lo que no se pueden usar en parques eólicos o solares.
Todavía tienen la mitad de densidad de energía que las células de iones de litio y los científicos están aún trabajando en electrolitos y sistemas de carga más efectivos. Para ello aún tendremos que esperar a que el aluminio alcance la paridad con el litio en estos procesos, y los investigadores han dejado claro que no se espera que la situación cambie a corto plazo. Por otra parte, el beneficio es enorme por lo que la espera merece la pena.
Origen | Chalmers University of Technology, ScienceDirect
