La batería basada en agua

La batería basada en agua

Tecnología

La batería para decir adiós a los incendios para siempre: está basada en agua y es más barata

Investigadores han creado una nueva batería de zinc-ión basada en agua que promete solucionar dos grandes problemas.

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El sector del almacenamiento energético está viviendo un cambio de paradigma con la aparición de alternativas que buscan desplazar la hegemonía del litio, como hemos visto con baterías de papel o incluso con cáscara de pistacho.

Ahora, investigadores de la Universidad FAMU-FSU han desarrollado una nueva batería de zinc-ión basada en agua que promete resolver dos de los mayores problemas de la tecnología actual: el riesgo de incendio y los altos costes de fabricación.

A diferencia de las baterías de litio convencionales, que utilizan electrolitos orgánicos inflamables, este nuevo desarrollo emplea una solución acuosa. La seguridad es el pilar central de esta investigación, ya que el uso de agua elimina la posibilidad de que la batería sufra un "escape térmico" o explote en caso de fallo.

Esta característica la posiciona como una opción idónea para sistemas de almacenamiento en hogares y grandes infraestructuras críticas donde la seguridad es prioritaria.

De hecho, uno de los mayores obstáculos históricos de las baterías de zinc ha sido la formación de dendritas, unas estructuras metálicas en forma de espiga que crecen durante los ciclos de carga y terminan perforando el interior de la celda, provocando cortocircuitos.

Para solucionar esto, el equipo liderado por el profesor Petru Andrei ha integrado un hidrogel compuesto por alcohol polivinílico y nanofibras de aramida, el mismo material utilizado en la fabricación de chalecos antibalas.

Este componente actúa como una barrera física flexible que retiene el electrolito y detiene el crecimiento de las dendritas de zinc.

Producción más simple

Los resultados de laboratorio muestran que el prototipo mantiene una estabilidad notable tras más de 900 ciclos de carga y descarga rápida. En las pruebas de rendimiento, la batería registró una capacidad de 9,5 mAh (miliamperios hora) a un ritmo de descarga de 0,2C, y mantuvo 3,3 mAh tras casi mil ciclos bajo una presión de 10C, lo que equivale a un uso intensivo constante.

Además de su durabilidad, el proceso de producción es significativamente más sencillo y económico que el del litio. El diseño elimina la necesidad de mezclas de disolventes tóxicos y largos procesos de secado en hornos, que son responsables de gran parte del consumo energético en las fábricas actuales.

Los investigadores con la batería basada en agua

Los investigadores con la batería basada en agua FAMU-FS Omicrono

Al procesarse íntegramente en agua, la fabricación puede integrarse en líneas de producción más simples, reduciendo los costes operativos entre un 30% y un 40% respecto a los sistemas equivalentes de litio.

Aunque estas baterías aún tienen una densidad energética menor que las de litio (situándose entre 40 y 120 Wh/kg), su bajo coste y alta seguridad las hacen perfectas para todo tipo de dispositivos.

Petru Andrei, responsable del proyecto, señala que "el futuro de esta tecnología es el almacenamiento energético seguro y de bajo costo. La veo utilizándose en aplicaciones donde la seguridad y la vida útil importan más que tener la batería más potente, como sistemas de respaldo doméstico y almacenamiento en la red eléctrica".

El zinc no solo es más barato, sino que es un recurso abundante y fácil de reciclar. Con una tasa de reciclabilidad superior al 95%, esta tecnología se perfila como una pieza clave para gestionar la intermitencia de las energías renovables, permitiendo guardar el exceso de energía solar o eólica de forma sostenible y económica.