Una tecnología que ‘da la vuelta’ al concepto de batería

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El Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) trabaja en una batería de flujo líquido por gravedad, con un funcionamiento similar al de un reloj de arena.

Un grupo de investigadores del MIT acaba una versión de demostración de una batería líquida que recurre a una disposición pasiva, dejando que actúe la fuerza de la gravedad, similar al funcionamiento de un reloj de arena. Este mecanismo ofrece ventajas como su bajo coste, simplicidad de diseño y funcionamiento y modularidad.

En este tipo de baterías, los electrodos positivos y negativos se encuentran en estado líquido y se pueden utilizar varios elementos químicos, incluyendo los mismos compuestos que se encuentran en las actuales baterías de iones de litio. La diferencia es que los componentes no son piezas macizas que permanecen en un mismo lugar, sino pequeñas partículas en una suspensión líquida.

No es la primera vez que se desarrollan baterías de flujo líquido, cuyos orígenes se remontan a la década de los setenta, pero las versiones anteriores se han basado en complejos sistemas de tanques, válvulas y bombas. Esto se traduce en mayores costes y riesgo de fugas y fallos. Este nuevo sistema elimina las bombas y conductos, dejando actuar la fuerza de la gravedad, reduciendo la complejidad.

Las partículas simplemente fluyen de un tanque a otro a través de una pequeña abertura, como sucede en un reloj de arena o una clepsidra. Cuando cae todo el líquido, se gira el dispositivo para que continúe el flujo. Para ajustar la tasa de producción de energía sólo hay que cambiar el ángulo del dispositivo, acelerando o ralentizando la velocidad del flujo. El diseño inicial se asemeja a un marco de ventana rectangular, con una ranura estrecha en el punto medio donde encuentran las dos hojas.

Este nuevo concepto de batería también ofrece un desarrollo modular, ya que permite expandir gradualmente los sistemas de almacenamiento para ajustarse a una demanda creciente. En una batería sólida convencional, los elementos requieren conectores eléctricos para cada una de las células que componen el sistema de batería, mientras que en la batería de flujo sólo se necesita que haya contactos en la pequeña franja central, en el cuello del reloj de arena, simplificando el montaje mecánico del sistema.

Otra ventaja de la batería de flujo es que se pueden seleccionar de forma independiente las dos características principales de un sistema de batería: densidad de potencia -cantidad de energía que puede ofrecer en un momento dado- y densidad de energía -energía total que puede almacenar-. En la nueva batería líquido, la densidad de potencia se determina por el tamaño de la pila, los contactos de la batería a través de la que fluyen las partículas. Y la densidad de energía está determinada por el tamaño de los tanques de almacenamiento.

Los investigadores consideran que este nuevo sistema podría contribuir al aumento de la utilización de fuentes de energía intermitentes, como la eólica y la solar.

 

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