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domingo, 12 de febrero de 2017

Nueva batería de aluminio con electrolito de urea podría ser una solución de almacenamiento de energía renovable de bajo costo.

Me gustaría preguntarles si gritaron "¡Eureka!" después del descubrimiento.



Uno de los grandes eslabones perdidos en energías renovables es el almacenamiento de energía asequible y de alto rendimiento, pero un nuevo tipo de batería desarrollada en la Universidad de Stanford podría ser la solución.

La generación de energía solar funciona muy bien cuando el sol está brillando  y la energía eólica es impresionante cuando hay viento, pero tampoco es muy útil para la red después de la oscuridad y cuando el aire está quieto. Ha sido uno de los argumentos en contra de las energías renovables, incluso si hay un montón de argumentos para desarrollar instalaciones de energía solares y eólica adicionales sin soluciones de almacenamiento de energía a gran escala en el lugar. Sin embargo, si las baterías de bajo costo y de alto rendimiento estuvieran disponibles, se podría avanzar mucho hacia una red más limpia y sostenible, y un par de ingenieros de Stanford han desarrollado lo que podría ser una opción viable para el almacenamiento de energía de escala de la red.

Con tres materiales relativamente abundantes y de bajo costo, es decir, aluminio, grafito y urea, el profesor de química de Stanford Hongjie Dai y el candidato doctoral Michael Angell han creado una batería recargable que es inflamable, muy eficiente y tiene un largo ciclo de vida.

Una versión anterior de esta batería recargable de aluminio fue encontrada para ser eficaz y tener una larga vida, pero también empleaba un electrolito caro, mientras que la última iteración de la batería de aluminio utiliza urea como base para el electrolito, que ya se produce en grandes cantidades de fertilizantes y otros usos (es también un componente de la orina, pero mientras una batería casera basada en la orina podría parecer como tickets pero probablemente no va a suceder a corto plazo).

Según Stanford, el nuevo desarrollo marca la primera vez que la urea se ha utilizado en una batería y porque la urea no es inflamable (como las baterías de iones de litio), esto hace que sea una gran opción para el almacenamiento de energía en el hogar, donde la seguridad es de suma importancia. Y el hecho de que la nueva batería sea eficaz y asequible es un contendiente serio cuando se trata de aplicaciones de almacenamiento de energía a gran escala.

Según Angell, utilizando la batería nueva como la red de almacenamiento "es el objetivo principal," gracias a la alta eficiencia y larga vida útil, junto con el bajo costo de sus componentes. Por parámetro de eficiencia, llamada eficiencia de Coulombic, que mide la relación entre la unidad de carga en la batería y la carga de salida, la nueva batería está valorada en 99.7%, que es alta.

Con el fin de satisfacer las necesidades de un sistema de almacenamiento de energía de escala de la red, una batería tendría que durar al menos una década, y mientras que las actuales baterías de iones de aluminio a base de urea han podido finalmente durar unos 1500 ciclos de carga, el equipo todavía está buscando mejorar su vida útil en su objetivo de desarrollar una versión comercial.

El equipo ha publicado algunos de sus resultados en Proceedings of the National Academy of Sciences, bajo el título "High Coulombic efficiency aluminum-ion battery using an AlCl3-urea ionic liquid analog electrolyte."(eficiencia Coulombic aluminio ion-litio utilizando un electrolito analógico líquido iónico AlCl3 urea)

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