La búsqueda del eslabón perdido de las energías renovables

La Nación (Argentina) / Por Rodrigo Herrera Vargas *

Las energías renovables provienen de fuentes naturales como la luz solar, el viento, y el calor del centro de la tierra. En el 2010, aproximadamente 16 por ciento del consumo energético mundial provenía de renovables, de este 16 por ciento, 10 por ciento viene de la combustión de biomasa (como fuente de calor), 3,4 por ciento de la hidroelectricidad y 2,8 por ciento de las renovables modernas como las mini-hidro, eólica, solar, geotérmica y los biocombustibles.

La energía eólica y solar poseen la desventaja de ser intermitentes ya que dependen de la meteorología y de la ubicación respecto del sol. Si la demanda no coincide en el tiempo con la oferta, o no alcanza para abastecerla, sería necesario recurrir a otras fuentes de energía o sería desperdiciada. Bill Gates en su charla TED de febrero 2009 nos explicó que actualmente todas las pilas y baterías que existen en el planeta solamente tienen la capacidad de almacenar 10 minutos de la electricidad requerida por la humanidad. Aunque existen varios métodos de almacenamiento de energía, se considera que el almacenamiento masivo es actualmente el eslabón perdido de las energías renovables.

Sin embargo el científico del MIT Donald Sadoway parece haber realizado un primer paso en la dirección correcta. Viene trabajando desde hace seis años en lograr una batería química a escala industrial sosteniendo que la única manera que sea viable es que sea muy potente, muy económica y con una larga vida útil.

La primer batería fue inventada hace doscientos años por Alessandro Volta en Italia. Las partes fundamentales de una batería son tres: Dos electrodos y un electrolito. Típicamente los electrodos son de distintos metales y el electrolito, líquido (solución de agua y sal) o en pasta. Las baterías están compuestas de muchas celdas individuales de este tipo dando lugar a enormes costos si pretendemos que almacenen electricidad de un orden de magnitud acorde a la red eléctrica.

El dispositivo que desarrolló Sadoway se llama "batería de metal líquido". El científico atacó justamente el problema desde otra óptica: partió de la base que por un lado los elementos químicos que la componen deben ser sumamente abundantes y baratos, y el proceso de fabricación debe ser ridículamente simple.

Al contrario de pensar en generar electricidad, Sadoway se inspiró buscando procesos que sean grandes consumidores de electricidad. En particular, se dedicó a estudiar a fondo la producción de aluminio, un proceso famoso por requerir cantidades industriales de energía eléctrica. Con el tiempo, el aluminio pasó de tener un precio parecido al del oro y la plata, a utilizarse hoy como envolvente de papas para cocinarlas a la parrilla. Esta economía de escala que se logró con el aluminio es la que le hizo pensar a Sadoway que podría invertirse hacia la generación de electricidad.

TED TALK DE DONALD SADOWAY (EN INGLÉS)

Las baterías actuales funcionan a temperatura ambiente, pero para necesidades industriales nada impide trabajar a cualquier temperatura. De esta manera Sadoway desarrolló la batería 100% líquida que está compuesta de dos metales en estado líquido para los electrodos y sal fundida para el electrolito. Para separarlos, simplemente utilizó dos líquidos de distintas densidades, magnesio y antimonio (de la misma manera que el agua no se mezcla con el aceite). La corriente que circula por la batería genera suficiente energía para mantener el sistema en estado líquido a una temperatura que ronda los 700ºC. Según Sadoway los electrodos pueden operar a corrientes eléctricas diez veces mayores que cualquier batería que exista en la actualidad.

Esta tecnología está aún en fase experimental y se ha comprobado su funcionamiento en baterías un poco más grandes que el diámetro de una pizza, pero a medida que se fueron creando modelos más grandes, los resultados fueron alentadores. Sadoway apunta a desarrollar a través de su nueva compañía LMBC (de la cuál Bill Gates es inversor) una batería del tamaño de un container de carga de 40 pies que según sus cálculos tendrá una capacidad de almacenamiento eléctrico de 2MWh (suficiente para alimentar 200 hogares norteamericanos). Este tipo de invento es clave para algún día llegar a tener una matriz que dependa exclusivamente de las energías limpias y renovables.

Rodrigo Herrera Vegas es co-fundador de sustentator.com.