¿Demasiado bueno para ser cierto?

En la medida en la que nos hacemos cada vez más dependientes de las energías solar y eólica para combatir la crisis climática se hace más notoria su naturaleza intermitente. Y con esto, la necesidad de desarrollar métodos para almacenarla en grandes cantidades para las horas sin sol o viento.

Existen diferentes posibilidades para almacenar energía. Podemos, por ejemplo, usar la energía del sol para elevar un volumen de agua hasta una cierta altura y almacenar energía aprovechando la fuerza de gravitación. Durante la noche podremos usar la energía almacenada para accionar una turbina y con esto un generador de electricidad, tal como se hace en una planta hidroeléctrica. Podemos también almacenar energía en aire comprimido, es decir, en aire que ha sido sometido a presión por medio de un compresor accionado con energía solar o eólica. También lo podemos hacer en volantes puestos a rotar a grandes velocidades. O bien por métodos no mecánicos, en un fluido calentado a una alta temperatura por medio de la radiación solar, por ejemplo.

Ciertamente, existen muchos métodos y dispositivos que pueden emplearse para almacenar energía. Entre estos, no obstante, destacan las baterías recargables, que almacenan energía en la forma de energía química en una celda electrolítica. Un ejemplo particularmente notable son las baterías de litio empleadas en los teléfonos móviles, las computadoras y tabletas, y los automóviles eléctricos. Habría que señalar que las baterías de litio son también empleadas para el almacenamiento masivo de energía. Es el caso del banco de baterías de litio Moss Landing de San Francisco, California, el más grande del mundo, que es suficiente para proveer de energía a 50,000-100,000 casas habitación por cuatro horas.

Por otro lado, según los especialistas, si bien las baterías de litio son la mejor opción para instalaciones relativamente pequeñas, para el almacenamiento masivo de energía hay mejores posibilidades. De manera específica, las baterías de flujo serían más adecuadas para esta aplicación. Para entender la diferencia entre las baterías de litio y las de flujo, habría que recordar que las primeras generan la electricidad a partir de una reacción química que ocurre en una celda electroquímica, y que todos los elementos y sustancias químicas que necesita para su operación están alojados dentro de un solo contenedor sellado. En las baterías de flujo, en contraste, si bien también dependen de reacciones químicas que ocurren en una celda electrolítica, la energía se almacena en líquidos que se alojan en contenedores externos, y que se hacen circular hacia la celda electrolítica durante los procesos de carga y descarga de la batería.

Es claro que con estas características una celda de flujo no es adecuada para, por ejemplo, un teléfono móvil, que requiere de una batería compacta y sellada. Por otro lado, para aplicaciones en las que se busca almacenar grandes cantidades de energía, el espacio ocupado por las baterías de almacenamiento juega un papel menor. De hecho, para estas aplicaciones las baterías de flujo tienen algunas ventajas sobre las de litio. En efecto, mientras que para aumentar por un cierto factor la potencia de un banco de baterías de litio es necesario incrementar el número de baterías por el mismo factor, para tener un incremento similar de potencia en un banco de baterías de flujo, solamente se necesita aumentar por dicho factor el volumen de los líquidos en los que se almacena la energía, sin modificar el tamaño de la celda electrolítica.

Las baterías de flujo tendrían además una ventaja adicional sobre las de litio, en el sentido de que en su construcción podrían emplearse materiales más abundantes que el litio y con una baja contaminación ambiental. La compañía norteamericana ESS, por ejemplo, fabrica baterías de flujo en las que emplea hierro, sal y agua para el líquido que almacena la energía. Según ESS, su tecnología puede producir baterías con bajo impacto ambiental, con elementos no tóxicos y sin peligro de explosión, como es el caso de las baterías de litio. Igualmente, la compañía afirma que sus baterías tienen un tiempo de vida de 25 años y que pueden operar más allá de las cuatro horas continuas características de las baterías de litio.

De todo lo anterior, tal pareciera que las baterías de flujo, particularmente las que emplean hierro sal y agua, serán la solución para almacenar la energía del Sol y del viento. Habría, por supuesto, que esperar para ver si se cumple esta predicción. Por lo pronto, baterías que trabajen con hierro, sal y agua, ciertamente resultan una opción vistosa.