NeoFronteras

Baterías redox en automoción

Área: Tecnología — Lunes, 19 de Octubre de 2009

Proponen baterías que se recarguen mediante electrolitos fluidos en lugar de directamente con electricidad.

Foto
Modelo de automovil con bateria redox. Foto: Hochschule für Angewandte Wissenschaften Ostfalia.

En esta carrera que parece haberse desatado en pos de un automóvil que contamine menos se proponen varias ideas. La principal es la sustitución del motor de explosión interna por uno eléctrico, pero el problema son las baterías. Éstas son caras, pesadas, voluminosas, proporcionan poca autonomía y encima tardan mucho en poder ser recargadas. Además está la manía de tratar de mantener el modelo de negocio de “estación de servicio” o “gasolinera” en donde uno estaciona para repostar (y de paso paga muchos impuestos indirectos).
Hay soluciones para realizar tramos diarios cortos para llegar al trabajo con un auto eléctrico, aunque de momento son caras. Un buen candidato para este tipo de tramos diarios sería la batería de iones de litio que ya usamos en los dispositivos electrónicos. Aunque se tarda varias horas en recargarlas, esto se podría hacer por las noches, cuando además hay menor consumo. Pero no hay solución para tramos largos, so pena de pasarse mucho tiempo recargando las baterías en una estación de servicio tras otra cada pocos kilómetros. Y es que, nos guste o no, la gasolina es un método extremadamente eficaz de almacenar energía.
Según unos ingenieros alemanes quizás la solución esté en la adopción de baterías redox. Este tipo de baterías no se recargarían mediante electricidad, sino mediante electrolito fluido. En las baterías ordinarias unos productos químicos se transforman en otros produciendo electricidad y el aporte de la misma revierte la reacción química. Algunos de esos productos químicos se depositan en forma sólida y otros están disueltos. Si de algún modo somos capaces de conseguir que todos los productos estén en forma líquida podríamos rellenar la batería de la misma manera que rellenamos el depósito de gasolina, mientras que un segundo subsistema retiraría el electrolito “gastado” para ser regenerado mediante energía eléctrica en la estación de servicio.
En Alemania planean que haya millones de automóviles circulando para 2020 y el gobierno apoya todo tipo de iniciativas al respecto. Investigadores del Instituto Fraunhofer de Química creen que la solución está precisamente en las baterías de flujo redox. Estas baterías están basadas en electrolitos fluidos y podrían recargarse en cuestión de minutos mediante un simple bombeo. Además, según Jens Noack, para regenerar el electrolito se podría utilizar una fuente de energía renovable como la solar o la eólica.
El principio de funcionamiento de este tipo de baterías no es nuevo: dos fluidos electrolíticos que contienen iones metálicos fluyen a través de un electrodo poroso de grafito separados por una membrana que permite a los protones pasar a través de ella. Durante el intercambio de carga la corriente fluye entre los electrodos y la batería proporciona electricidad.
Sin embargo, hasta ahora, la desventaja de este tipo de sistema era que almacenaban bastante menos energía que una batería de litio. Un vehículo equipado con baterías redox recorrería un cuarto de la distancia que uno con baterías de litio, con lo que su hipotético conductor tendría que recargar las baterías cuatro veces más frecuentemente.
Estos investigadores han conseguido ahora multiplicar por cinco el rendimiento de este tipo de sistema con lo que igualaría el de las de litio. Incluso ya tienen un prototipo de celda en funcionamiento. Sólo necesitan juntar muchas de estas celdas de una manera efectiva para conseguir una batería realista. De momento ya están comprobando su rendimiento en vehículos a escala 1:5 (ver foto). En los próximos años quizás consigan un sistema más comercial.
Aunque los investigadores no lo mencionan, también se podría hacer la recarga en casa mientras el automóvil está en uso diario fuera de la vivienda, tanto mediante energía solar como con electricidad convencional. Durante el día dejamos a un dispositivo regenerando electrolito gastado con el que luego, a la mañana siguiente, rellenamos la batería. A la vez, en esa mañana del día siguiente, extraemos el electrolito gastado para que se regenere durante la nueva jornada. Naturalmente la opción solar casera exigiría una casa aislada con suficiente superficie orientada al sol.
¿Se terminará imponiendo un impuesto sobre la luz del sol, sobre el litio, sobre los electrolitos o las células fotovoltaicas? Todo dependerá de la opción que finalmente triunfe.

Fuentes y referencias:
Nota de prensa.

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