China desarrolla una batería 80 veces más barata que la de litio fabricada de hierro que puede durar 16 años
El reemplazo perfecto para las baterías de litio siempre ha estado frente a nuestros ojos. China encuentra la solución para aumentar los cliclos por años usando hierro.
El reciente dispositivo extractor de litio marítimo de China tal vez no sea tan necesario después de encontrar una alternativa a dicho material que compone estas piezas que se usan hoy en día en la mayoría de equipos electrónicos.
Ante la falta de dicho elemento para la producción masiva, los científicos han estado buscando alternativas, dando así con descubrimientos como la batería de agua de más de 120.000 ciclos de carga o los modelos nucleares que parecen "monedas".
La eficiencia energética da un giro con otro avance importante y es que China ha conseguido la clave para disminuir los costos, la dependencia de litio y la durabilidad.
Esta vez, el protagonista es el hierro, que ha sido usado para conseguir un modelo más económico y con mayor grado de sostenibilidad a largo plazo, lo cual podría cambiar las cosas para siempre.
¿Por qué el hierro es el material clave para el futuro del almacenamiento energético?
El gran hallazgo proviene de un equipo del Instituto de Investigación de Metales de la Academia China de Ciencias (CAS), donde han comprobado que se ha pasado por alto el verdadero potencial del hierro como material viable para la energía en baterías.
Antes de comprender el funcionamiento detrás de esto, tal vez te preguntas por qué después de tantos años ahora sí es un elemento factible para estos componentes. La razón es que siempre hubo un tipo de cuello de botella y es que se presentaba el obstáculo de la inestabilidad del electrolito negativo.
Debido a ese factor, el hierro hacía que los materiales activos se degradaran o filtraran por la membrana. Lo que han hecho los investigadores mencionados es que han analizado a detalle este problema.
A través de una reingeniería molecular del complejo, encontraron el origen y lograron desarrollar un nuevo electrolito altamente estable. Según explica South China Morning Post (SCMP), ha sido tan efectivo que es capaz de soportar miles de ciclos de carga y descarga sin presentar altos grados de deterioro por muchísimos años.
El fallo del origen químico impedía que fuera un material realmente útil para una comercialización masiva y garantizar un buen uso en dispositivos electrónicos.
Con este proyecto ahora todo es posible y no solamente significa una alternativa al método tradicional de fabricación, sino también una manera de reducir gastos en la producción.
El litio cuesta aproximadamente 80 veces más que el hierro como materia prima industrial, mientras que también es más peligroso. En cambio, con los electrolitos acuosos no inflamables del hierro, hay mayor seguridad y longevidad, convirtiéndose así en una alternativa real para el almacenamiento energético gran escala.
Más de 6.000 ciclos sin degradación: una vida útil pensada para la red eléctrica
Hay que hablar sobre las pruebas realizadas en esta propuesta desarrollada por el CAS. Las estadísticas compartidas por la revista científica Advanced Energy Materials revelan que puede resistir más de 6.000 ciclos de carga y descarga con reversibilidad intacta.
Esto se traduce en 16 años de uso diario sin perder capacidad como normalmente lo hacen modelos tradicionales. De hecho, el prototipo ha brindado una eficiencia cuolómbica del 99,4%, asegurando que no es susceptible a fugas internas o pérdidas químicas durante el proceso de transferencia de energía.
Interesting Engineering indica que, incluso a altas potencias, la batería conservó un 78,5 % de eficiencia energética. Su capacidad se debe a que tiene un "diseño sinérgico" molecular que se rige por la doble defensa que otorga el hierro.
Dicha potencia es apta para ser implementada en grandes proyectos de suministro de energía. En efecto, empresas como ESS Inc., ya ofrecen baterías de flujo de hierro para clientes como Google, pero todavía se sigue trabajando en las limitaciones y otros problemas moleculares.
En términos técnicos, su estructura química protege el núcleo metálico y la carga negativa elevada crea un campo electrostático que impide que la membrana sea atravesada por otros entes.
El investigador principal, Tang Ao, confirma que justamente esta interacción es lo que hace que no haya una degradación, no se convierte en un problema a corto plazo.
Todavía falta desarrollo, pero estos detalles hacen una gran diferencia en la industria tecnológica y en un futuro próximo finalmente podrían ser la clave para dejar de depender únicamente del litio.