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Las baterías que producen hidrógeno podrían revolucionar el mercado

Por: Financiero 28 Mar 2021

Hace 120 años, Thomas Edison construyó un peculiar auto eléctrico más espacioso y rápido que los que ya existían. A principios del siglo XX, los autos eléctricos no eran una novedad, aunque la mayoría de ellos dependían de baterías de plomo y ácido, pesadas y voluminosas. Pero el vehículo de Edison estaba equipado con un nuevo tipo de batería; el inventor esperaba que pronto todos los vehículos del país usaran baterías de níquel-hierro.


Las baterías que producen hidrógeno podrían revolucionar el mercado
Un invento de 120 años de edad podría innovar en la producción de energías renovables

Redacción El Financiero

Hace 120 años, Thomas Edison construyó un peculiar auto eléctrico más espacioso y rápido que los que  ya existían. A principios del siglo XX, los autos eléctricos no eran una novedad, aunque la mayoría de ellos dependían de baterías de plomo y ácido, pesadas y voluminosas. Pero el vehículo de Edison estaba equipado con un nuevo tipo de batería; el inventor esperaba que pronto todos los vehículos del país usaran baterías de níquel-hierro.

Un artículo de BBC Mundo cuenta que el inventor estadounidense incluso hizo un acuerdo con Ford Motors para producir este vehículo. Sin embargo, problemas como el mayor tamaño en comparación con las baterías de plomo y ácido, y su mayor precio, dificultaron su masificación. Además, cuando se cargaba liberaba hidrógeno, lo cual era fuente de preocupaciones y representaba un peligro. Incluso cuando Edison logró construir un prototipo más eficiente, los vehículos eléctricos estaban desapareciendo, dando paso a los propulsados por combustibles fósiles.

En el presente, más de un siglo después, los ingenieros la consideran un diamante en bruto. Estas baterías están siendo evaluadas como respuesta al desafío de generar energías renovables, y complementar fuentes de energía limpia como la eólica y solar. El hidrógeno resultante, fuente de preocupaciones en el pasado, ahora podría convertirse en uno de los elementos más útiles de estas baterías.

¿Cómo sucede la electrólisis?

Cuando la electricidad pasa a través de la batería mientras se recarga, sufre una reacción química que libera hidrógeno y oxígeno. El equipo reconoció que la reacción se asemeja a la utilizada para liberar hidrógeno del agua, conocida como electrólisis. “Me pareció que la química era la misma”, dice Fokko Mulder, líder del equipo de investigación de la Universidad de Delft.

Esta reacción de división del agua es una forma en que se produce hidrógeno para su uso como combustible. Si además la energía utilizada para impulsar la reacción es de una fuente renovable, el proceso es completamente limpio. 

Si bien Mulder y su equipo sabían que los electrodos de la batería de níquel-hierro eran capaces de dividir el agua, se sorprendieron al ver que los electrodos comenzaron a tener un mayor almacenamiento de energía que antes de que se produjera el hidrógeno. En otras palabras, se convirtió en una mejor batería cuando también se usó como electrolizador.

Mulder bautizó su creación como “battolyser”, y espera que ayude a resolver dos desafíos de las energías renovables: almacenar energía, y cuando las baterías estén cargadas, la producción de combustible limpio. “Escucharás argumentos sobre las baterías, por un lado y el hidrógeno, por el otro”, dice Mulder. “Siempre hubo una especie de competencia entre los dos, pero básicamente necesitas ambos”, añade.

Ventajas para las renovables

Uno de los mayores desafíos de las fuentes de energía renovable como la eólica y la solar es lo impredecibles e intermitentes que pueden ser. Con la solar, por ejemplo, se produce un excedente de energía durante el día y el verano, pero durante la noche y en los meses de invierno, el suministro disminuye.

Las baterías convencionales, como las basadas en litio, pueden almacenar energía a corto plazo, pero cuando están completamente cargadas tienen que liberar cualquier exceso o podrían sobrecalentarse y degradarse.

El “battolyser” de níquel-hierro permanece estable cuando está completamente cargado, y en ese momento, puede pasar a producir hidrógeno. “(Las baterías de níquel-hierro) son resistentes y pueden tolerar la carga insuficiente y la sobrecarga mejor que otras baterías”, dice John Barton, investigador asociado de la Universidad de Loughborough en Reino Unido.

“Con la producción de hidrógeno, el ‘battolyser’ agrega almacenamiento de energía de varios días e incluso entre estaciones” del año, añade. Además de crear hidrógeno, las baterías de níquel-hierro tienen otras características útiles.

En primer lugar, requieren un mantenimiento excepcionalmente bajo. Son extremadamente duraderas, como lo demostró Edison en su primer auto eléctrico, llegando a durar hasta 40 años. Los metales necesarios para fabricar la batería (níquel y hierro) también son más comunes que, por ejemplo, el cobalto que se utiliza para crear baterías convencionales. Esto significa que el “battolyser” podría ayudar a la energía renovable a ser más rentable. 

El “battolyser” podría ayudar a lidiar con las fluctuaciones en los precios de las renovables. “Cuando los precios de la electricidad son altos, se puede descargar esta batería, pero cuando el precio de la electricidad es bajo, se puede cargar la batería y producir hidrógeno”, opina Mulder.

Y aunque el hidrógeno es el producto directo del “battolyser”, también se pueden generar otras sustancias útiles, como el amoníaco o el metanol, que suelen ser más fáciles de almacenar y transportar. “Así produciría amoníaco de la manera más barata, sostenible y ecológica”, añade Mulder.  Y a diferencia del litio, el níquel y el hierro no generan grandes cantidades de desechos de agua cuando se extraen, ni producen una degradación ambiental significativa.

Es posible que Thomas Edison se haya equivocado al creer que su batería suplantaría a los otros vehículos en las calles. Pero la batería de níquel-hierro aún puede desempeñar un papel importante en la sustitución de los combustibles fósiles en general, al ayudar a acelerar la transición a las energías renovables.

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