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Energía

Unas prometedoras baterías recargables de metal-aire saldrán al mercado, tras años de desarrollo

Una 'start-up' de Scottsdale, Arizona (EE.UU.), pone a la venta baterías que prometen ser una alternativa más barata para dar respaldo a la red eléctrica.

  • por Kevin Bullis | traducido por Francisco Reyes (Opinno)
  • 28 Marzo, 2013

Después de años de desarrollo, una novedosa tecnología de batería de la start-up Fluidic Energy está siendo comercializada. Es una batería recargable de metal-aire cuya primera aplicación es la sustitución de sistemas de respaldo diesel y de batería de plomo-ácido para torres de telecomunicaciones, así como para otras empresas que necesiten un suministro constante de energía. La compañía ha estado haciendo discretas demostraciones de su batería con varios clientes durante un año. En una entrevista con MIT Technology Review, el fundador y director de tecnología de Fluidic Energy, Cody Friesen, nos dio detalles acerca de su producto, que está a disposición del público por primera vez.

Las baterías de metal-aire tienen el potencial de almacenar más energía que las baterías de ión-litio, que hoy día se utilizan en vehículos eléctricos y algunas aplicaciones de la red eléctrica. Dependiendo de los materiales utilizados, las baterías de metal-aire también podrían ser menos caras que las baterías de plomo-ácido, que son las baterías recargables más baratas y que se utilizan con más frecuencia.

Sin embargo, aunque las baterías de metal-aire no recargables se han utilizado comercialmente durante mucho tiempo (su uso es frecuente en audífonos, por ejemplo), ha sido difícil hacer que sean recargables. En una batería de metal-aire, un metal como el zinc (que es el que usa Fluidic Energy) reacciona con el oxígeno del aire para generar electricidad.

Para recargar repetidamente una batería de metal-aire, es necesario extraer el oxígeno y formar el metal de zinc de nuevo. Sin embargo, el zinc metálico que queda tiende a formar estructuras porosas que ocupan mucho más espacio que el metal denso y sólido, negando la ventaja de tamaño potencial de las baterías de metal-aire. Tras la recarga, el zinc también puede formar estructuras similares a raíces que causan cortocircuitos en la batería. Crear un electrodo de aire de larga duración (el punto de interacción entre la batería y el medio exterior) también resulta difícil. Los existentes funcionan muy bien para baterías de un solo uso, pero no para baterías recargables destinadas a durar más tiempo.

Para abordar el problema de la producción de estructuras voluminosas y dendríticas del zinc, Fluidic Energy utiliza aditivos químicos para asegurarse de que el zinc forma capas densas y uniformes. El problema es que estos aditivos tienden a evaporarse o se descomponen con el tiempo. Fluidic Energy ha desarrollado líquidos iónicos que no se evaporan y no se descomponen en los voltajes observados en la batería, y que, fundamentalmente, resultan baratos. El alto coste de los líquidos iónicos ha impedido que se utilicen en aplicaciones de batería.

Friesen señala que la compañía también ha desarrollado electrodos de aire que duran de cinco a siete veces más que los otros disponibles en el mercado, pero no desvela qué avances específicos lo han hecho posible.

Las baterías resultantes son más baratas que la compra de la combinación de baterías de plomo-ácido y motores diesel usada normalmente para hacer que las torres de telecomunicaciones sigan funcionando cuando hay apagones. Además, trabajar con ellas cuesta mucho menos, puesto que eliminan la necesidad de usar combustible diesel, al menos cuando las torres de telecomunicaciones están conectadas a la red. (Las baterías también pueden ser utilizadas en aplicaciones fuera de la red, donde tendrían que ser emparejadas con una fuente de energía como por ejemplo paneles solares o un generador diesel).

Aunque las baterías parecen ser una buena solución para su uso en torres de telecomunicaciones, podría pasar tiempo antes de que se utilicen en automóviles. Las baterías de metal-aire son una tecnología interesante dentro del ámbito de los coches puesto que tienen el potencial de almacenar tres o cuatro veces más electricidad que las de ión-litio, lo que podría ampliar la autonomía de los vehículos o hacer posible el uso de paquetes de baterías más pequeños y baratos. "No hemos llegado hasta ese punto ni de lejos", señala Friesen, aunque la tecnología almacena más energía que las baterías de plomo-ácido.

El almacenamiento de red a gran escala también podría resultar complicado. Históricamente, las baterías de metal-aire han tenido problemas de eficiencia, y pueden llegar a desperdiciar casi la mitad de la energía almacenada. Friesen afirma que Fluidic Energy ha abordado el problema, pero por razones de competitividad no quiere hablar de un tipo de eficiencia específica, y se limita a decir que "nuestras eficiencias van mucho más allá que las de un sistema de diesel y plomo-ácido".

Al entrar en el mercado de la energía de reserva, Fluidic Energy se enfrentará a un duro competidor. GE ha abierto recientemente una gran fábrica en Schenectady, Nueva York, para construir baterías que también están diseñadas para reemplazar a los generadores diesel y las baterías de plomo.

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