El mercado de las baterías de flujo redox, aunque menos conocido que el de las baterías convencionales de litio o las de estado sólido, está cobrando impulso como una alternativa robusta y viable en el almacenamiento de energía a gran escala a largo plazo.
Este tipo de baterías son especialmente adecuadas para el almacenamiento de energía procedente de fuentes renovables como el sol y el viento, que son intermitentes por naturaleza.
Su capacidad para almacenar grandes cantidades de energía durante períodos prolongados sin degradación significativa de la capacidad, les permite compensar la variabilidad de estas fuentes de energía. Además, estas baterías pueden liberar energía durante los picos de demanda, lo que facilita una integración más eficiente de las energías renovables en la red eléctrica.
Pero, además de ello, se espera que estas baterías también jueguen un papel crítico en otros usos como por ejemplo la estabilización de la red eléctrica, al permitir la regulación de la calidad de la energía y la mitigación de las fluctuaciones de voltaje. Esto supone un factor crucial de cara a prevenir apagones y asegurar un suministro de energía constante y fiable.
Aumentar la eficiencia de estas baterías
El Instituto Madrileño de Estudios Avanzados en Energía (IMDEA Energía), situado en Móstoles, ha obtenido financiación del Consejo Europeo de Investigación (ERC) para avanzar en el desarrollo de un nuevo tipo de batería de flujo redox (RFB) que podría aumentar la eficiencia de estos dispositivos.
En concreto, ha sido Rebeca Marcilla, investigadora senior de la Unidad de Procesos Electroquímicos de IMDEA Energía, la ha obtenido una de las becas de financiación del Consejo Europeo de Investigación (ERC) a través de la convocatoria «ERC-Proof of Concept (PoC)» para avanzar en este proyecto.
Marcilla ha sido la principal impulsora del proyecto ERC-PoC 3-Phase-BAT, que implica el desarrollo de un nuevo tipo de batería de flujo que no requiere el uso de membrana, ya que los electrolitos se separan por termodinámica eliminando la necesidad de una barrera física, según ha destacado el IMDEA Energía en una nota.
Además, las especies de vanadio se sustituyen por compuestos redox orgánicos que son abundantes, menos costosos y presentan propiedades configurables, abordando así la problemática del elevado coste y el bajo rendimiento de algunos componentes de estas baterías, así como la disponibilidad limitada de los materiales.
Reducir el elevado coste de almacenamiento
En concreto, 3-Phase-BAT propone el uso de un sistema líquido inmiscible trifásico, en el que las fases superior e inferior sirven como electrolitos redox, separados por una fase líquida intermedia electroquímicamente «inerte» que sustituye a la costosa membrana de intercambio iónico.
Esta nueva tecnología se basa en los conocimientos adquiridos en el proyecto MFreeB ERC-CoG dirigido por Rebeca Marcilla, dedicado a las RFB sin membrana que utilizan sistemas bifásicos inmiscibles.
El proyecto ERC-PoC 3-Phase-BAT pretende abordar los retos relacionados con la baja eficiencia y la limitada densidad energética de las baterías mediante la incorporación de una tercera fase intermedia inmiscible, que evita de forma eficaz la perjudicial autodescarga que suele observarse en la tecnología de baterías de flujo sin membrana.
Esta ERC-PoC ofrece por tanto una gran oportunidad para validar esta novedosa tecnología, explorar el escalado como parte del proceso de transferencia de tecnología, y definir una vía de explotación para la transición de la tecnología 3-Phase-BAT del laboratorio a la industria.