El gran cuello de botella de las energías renovables no se encuentra en la cantidad de placas solares o aerogeneradores que podamos instalar, sino en qué hacemos con toda esa electricidad cuando el sol se pone, o el viento deja de soplar.
Para solucionar esto, las baterías son la clave, pero en ese caso, el problema es doble: están fabricadas en materiales escasos como el litio y la industria depende de manera excesiva de China.
Ahora, España ha dado un paso importante para solucionar este problema, gracias a un nuevo avance del centro de investigación CIC energiGUNE en el País Vasco, que ha logrado validar una nueva batería de flujo redox que supera los 10.000 ciclos de carga y descarga.
Al poner la prioridad en el almacenamiento de energías renovables y no en otras aplicaciones como los coches eléctricos o los smartphones, los investigadores se han centrado en una tecnología segura, económica, y capaz de funcionar durante décadas sin perder capacidad.
La nueva batería basa su química en el hierro y el plomo, dos metales muy abundantes, económicos y con cadenas industriales de reciclaje ya muy presentes en toda Europa. Esa es una gran diferencia respecto a las baterías de flujo ya existentes que emplean vanadio, un elemento costoso y con un suministro dependiente de pocos países.
Al sustituir el vanadio por el hierro y el plomo, los investigadores han conseguido evitar la dependencia en las tierras raras y materias primas críticas.
Una batería de flujo almacena la energía en electrolitos contenidos en depósitos externos, a diferencia de las baterías convencionales. Esto permite aumentar la capacidad de almacenamiento de manera muy sencilla, simplemente instalando más depósitos, sin aumentar la potencia total del sistema en proporción.
Este modelo en concreto desarrollado por el CIC energiGUNE además simplifica el diseño tradicional, utilizando un único circuito de electrolito en vez de los habituales dos. Además, incorpora una membrana libre de flúor que reduce la resistencia interna y limita el paso no deseado de especies entre ambos lados de la batería, reduciendo las pérdidas internas de energía.
Durante las pruebas de laboratorio, la batería ha mantenido su estabilidad tras 10.000 ciclos continuos a temperaturas de entre 25 y 30 ºC. Esto equivale a varias décadas de funcionamiento diario ininterrumpido sin degradación apreciable, por lo que no es necesario cambiarlas tan a menudo y se reducen los costes operacionales.
Tras demostrar el éxito del concepto en celdas de prueba, el siguiente objetivo de los investigadores es escalar el sistema a módulos de mayor potencia, algo que sus creadores destacan que es el verdadero desafío.