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Blue Acid/Base Battery: Storage and recovery of renewable electrical energy by reversible salt water dissociation

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Una nueva batería de agua salina para el almacenamiento estacional de electricidad

La generación de electricidad limpia suele conllevar un suministro intermitente y un almacenamiento estacional. Las tecnologías de batería disponibles no son adecuadas para este cometido, pero un nuevo tipo de batería permite un almacenamiento prolongado.

Cambio climático y medio ambiente
Energía

Gran parte de la electricidad procedente de fuentes de energía renovables tiene una naturaleza intermitente, es decir, solo se produce mientras brilla el sol o sopla el viento. Además la energía se puede producir sobre todo durante una época del año pero ser necesaria durante otra. Estas condiciones exigen un nuevo sistema de almacenamiento de electricidad. El almacenamiento de electricidad depende de baterías, muchas de las cuales, como las de iones de litio de los dispositivos móviles, carecen de los requisitos técnicos y económicos para el almacenamiento a largo plazo. Hoy en día, no existe ninguna tecnología de batería madura que proporcione almacenamiento de electricidad estacional a gran escala. En el proyecto BAoBaB, financiado con fondos europeos, se desarrolló un nuevo tipo de batería, denominado «batería de flujo ácido-base» (ABFB, por sus siglas en inglés), para este uso. La tecnología del proyecto BAoBaB es segura, sostenible, rentable y, a diferencia de otros tipos de batería, no emplea metales preciosos, sino agua salina. El equipo del proyecto actualizó y optimizó un sistema ya existente y,después, lo demostró a escala piloto.

Disociación y recombinación del agua

Al aplicar una corriente eléctrica a una solución salina, se produce la disociación de las moléculas de agua generando así un ácido y una base, mientras que la recombinación del ácido y la base para dar la solución salina produce electricidad. El almacenamiento de energía emplea un sistema de electrodiálisis bipolar, en el que la membrana desarrollada por el equipo del proyecto facilita la generación de soluciones ácidas y básicas. La recombinación de las soluciones ácidas y básicas libera cantidades utilizables de electricidad. «Un solo módulo de nuestra batería consiste en una serie de membranas y separadores presionados entre dos placas terminales metálicas con electrodos —explica el doctor Michele Tedesco, coordinador del proyecto—. La batería en sí tiene el tamaño de una maleta y el componente más grande son los depósitos de almacenamiento, tres en nuestro caso, uno para cada solución: ácida, básica y salina». El volumen de los depósitos es proporcional a la capacidad eléctrica máxima de la batería. La actual instalación piloto incluye 2 depósitos de 2 000 l y 1 depósito de 4 000 l para la solución salina.

Aplicaciones a gran escala

En general, la tecnología ABFB es adecuada para aplicaciones estacionarias a la escala de kilovatios (hogares) y megavatios (industrias), pero no así para vehículos eléctricos ni para cualquier dispositivo que requiera una carga rápida debido a su densidad de energía relativamente baja. «Una de las principales ventajas de la tecnología ABFB es su escalabilidad —agrega Tedesco—. Es muy adecuada como batería compartida entre hogares y para la nivelación de cargas punta en centrales eléctricas». La planta piloto (ubicada en Italia) incluía 4 módulos de batería, con una capacidad total de entre 1 kWh y 7 kWh. La primera fase de pruebas permitió demostrar una densidad energética de descarga de 6,76 kWh por m3 y una rendimiento total de cerca del 70 %. El rendimiento ha sido algo menor durante los nueve meses de pruebas ulteriores en un entorno real, aunque se han resuelto la mayoría de los problemas técnicos. Algunos fallos afectaron al rendimiento, algo de esperar en una instalación piloto, pero el equipo del proyecto los solucionará antes de la comercialización. El consorcio espera contar con una central plenamente funcional para el mercado de aquí a 2025, con una capacidad aproximadamente 100 veces mayor que la de la instalación piloto. El trabajo del equipo de BAoBaB ayuda a resolver el problema de cómo almacenar la energía renovable, lo que hace más práctica la electricidad verde y reduce aún más la dependencia de los combustibles fósiles.

Palabras clave

BAoBaB, batería, batería de flujo ácido-base, electrodiálisis bipolar, membrana, energía renovable, electricidad, almacenamiento

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