Batería a base de agua para energía generada por el sol y el viento

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Por la importancia que las baterias están aquiriendo en el mundo de las Energías Renovables, reproducimos un reporte que difunde el Fondo de Sustentabilidad Energética (FSE) y Nature Energy, publicado en el portal del fondo que surgió con el apoyo de la Secretaría de Energía y el Consejo Nacional de Ciencia y Tencología.

Un grupo de investigadores de la Universidad de Stanford ha creado una batería a base de agua que proporciona una manera barata de almacenar la energía solar o eólica; ello, con la finalidad de alimentar la red eléctrica y distribuirla cuando la demanda sea alta.

El prototipo de este aparato de manganeso-hidrógeno se dio a conocer en la revista Nature Energy, en noviembre de 2018: tiene una altura de sólo tres pulgadas y genera únicamente 20 miliwatts/hora de electricidad, que es la misma energía de las linternas LED.

Desde luego, se trata de un prototipo, ya que la idea es que el proyecto escale a un sistema de nivel industrial que podría recargarse hasta 10,000 veces, con una vida útil de 10 años.

Wei Chen, profesor de Materiales, en Stanford, y líder del proyecto, dijo que la pila contiene agua con una sal especial (sulfato de manganeso), en la que se coloca un electrodo, dando como resultado una reacción química reversible que almacena electrones en forma de gas hidrógeno.

Durante su investigación, a fin de imitar la manera en que una fuente eólica o solar podría alimentar de energía a la batería, los participantes en el experimento adjuntaron una fuente de energía al prototipo. Los electrones que fluían reaccionaron con el sulfato de manganeso disuelto en el agua para dejar partículas de dióxido de manganeso adheridas a los electrodos. El exceso de electrones surgió como gas de hidrógeno y la batería almacenó esa energía, lo cual posibilitó que ésta se usara después.

Los ingenieros demostraron que, posteriormente, la pila puede recargarse. Este producto cumple con los objetivos del Departamento de Energía (DOE, por sus siglas en inglés) de Estados Unidos, para el almacenamiento eléctrico a escala de servicios públicos, entidad que recomienda que esas baterías sean capaces de almacenar y luego descargar al menos 20 kilowatts de energía durante un periodo de una hora; tener capacidad para, al menos, cinco mil recargas; ofrecer una vida útil de 10 años o más; y costar, como máximo dos mil dólares.

Según las estimaciones del DOE, alrededor del 70 por ciento de la electricidad de los Estados Unidos es generada por plantas de carbón o gas natural, que representan el 40 por ciento de las emisiones de dióxido de carbono. El cambio a la generación eólica y solar es una forma de reducir esas emisiones.

Wei Chen: “La novedosa química, los materiales de bajo costo y su relativa simplicidad, hacen que la batería de manganeso-hidrógeno sea ideal para el despliegue a bajo costo de la escala de la red”.

Agregó que la patente de la batería está en proceso y que su equipo y él planean formar una empresa para comercializar el sistema.