Científicos israelíes despejan el camino hacia la energía sostenible. -

Créditos de las imagenes: Technion Press Room.

Científicos de Israel allanan el camino hacia la energía sostenible. Y es que se habla mucho de energía verde. El Acuerdo de París incentiva el cambio a fuentes de energía renovables y, de hecho, la energía verde es muy atractiva, con sus promesas de no contaminación y no necesita de extraer combustibles fósiles.

El sol y el viento están ahí, y todo lo que necesitamos hacer es aprovecharlos para producir electricidad. A primera vista, esos mismos factores también deberían hacer que la energía verde sea más barata de producir.

Entonces, ¿qué se interpone en el camino para trasladar nuestra producción de energía a estas fuentes sostenibles?

¿Y por qué el mundo no pasa a usar las energías renovables?

Uno de los retos de cambiar la producción de energía al sol y al viento es su irregularidad. La fuerza del viento sube o baja, el sol sale y se pone, o está tapado por las nubes.

A veces, la producción de energía utilizando estas fuentes es efectiva, pero en otras ocasiones, la producción cae y el consumo no.

Una planta de energía que solo proporciona electricidad durante las horas del día, por ejemplo, no puede responder a las necesidades de una población.

De ello se desprende que la energía debe producirse cuando puede y almacenarse para ser liberada cuando sea necesaria.

Por qué las baterías son tan caras?

En esencia, una planta de energía solar necesitaría cargar baterías grandes durante el día, para ser utilizadas durante la noche. Sin embargo, las baterías de tal escala son muy caras, tanto en costos iniciales como en mantenimiento.

Para comprender por qué las baterías son tan caras, es necesario analizar más de cerca cómo funcionan.

Para uso comercial, se utilizan baterías de flujo.

Se diferencian de las baterías secas (comúnmente utilizadas en dispositivos domésticos) y las baterías de limón (conocidas por los experimentos escolares) en que los dos electrolitos (líquidos con partículas disueltas con carga positiva y negativa) no son estáticos, sino que se bombean a través del sistema.

Una membrana selectiva que separa los dos líquidos evita la autodescarga.

Los productos químicos que interactúan en dos contraelectrodos producen la corriente eléctrica.

La membrana, desafortunadamente, es el elemento más caro de la pila de baterías. Su precio representa hasta el 40% de los costos iniciales de la pila de baterías.

Además, la membrana requiere mantenimiento y debe reemplazarse continuamente debido al desgaste.

Los electrolitos, por el contrario, pueden durar 20 años o más.

Reducir el precio de la membrana, o encontrar una forma de eliminarlo, proporcionaría un impulso significativo a la rentabilidad de la energía sostenible.

El camino hacia la energía sostenible.

Esto es exactamente lo que la estudiante Lihi Amit se propuso lograr, bajo la supervisión del profesor Matthew Suss .

Su artículo reciente en ChemSusChem fue portada de la revista.

El enfoque de los investigadores fue eliminar por completo la membrana.

Si los dos electrolitos pudieran fluir juntos sin entremezclarse, de manera similar a como el aceite y el agua pueden compartir un recipiente sin mezclarse, y solo interactúan entre sí de manera controlada para producir una corriente eléctrica, se eliminaría la necesidad de la membrana.

El equipo construyó una batería de flujo usando bromo y zinc, materiales baratos y fácilmente disponibles, y usó un agente complejante no apropiado.

El agente complejante atrapó el bromo en gotitas en forma de burbujas, produciendo un efecto de aceite y agua y liberando solo la cantidad de bromo necesaria en un momento dado para mantener la corriente eléctrica.

En efecto, la cara membrana de la batería fue reemplazada por la membrana barata y fluida de cada gota individual.

El estudio demostró la viabilidad de este enfoque novedoso para las baterías de flujo y caracterizó su rendimiento, un paso necesario en el camino hacia el uso comercial.

Cabe esperar que, en el futuro, las baterías de flujo sin membrana baratas permitan el uso generalizado de fuentes de energía sostenibles pero inconstantes.