Adiós a las baterías clásicas: descubren una sustancia "mágica" para almacenar la energía verde
Es capaz de superar los problemas del hidrógeno.
California (EEUU) se ha convertido en una referencia al lograr cubrir el 100% de la demanda eléctrica con energía renovable, un hito que consiguió por primera vez en 2022 y que ha vuelto a lograr en varias ocasiones. Sin embargo, todavía hay margen de mejora, pues ciertos factores impiden que esta situación se dé de forma permanente.
Por ejemplo, durante la noche o el invierno, la energía solar disminuye, mientras que la energía eólica es inestable. Esto hace que el estado deba recurrir al gas natural para equilibrar los desajustes de las energías renovables y que se produzca un derroche energético con la energía que no se puede usar. "La red eléctrica utiliza energía al mismo ritmo que la generas, y si no la estás usando en ese momento y no puedes almacenarla, debes tirarla", explica el catedrático de Química Robert Waymouth.
Sin embargo, un equipo de investigadores de la Universidad de Stanford, liderado por Waymouth, ha encontrado una forma de almacenar energía de forma eficiente: unos portadores de hidrógeno orgánico líquido (LOHC).
"Estamos desarrollando una nueva estrategia para la conversión selectiva y el almacenamiento a largo plazo de energía eléctrica en combustibles líquidos", especifica el catedrático. "También descubrimos un novedoso sistema catalítico selectivo para almacenar energía eléctrica en un combustible líquido sin generar hidrógeno gaseoso", añade.
"Baterías líquidas" eficientes
Actualmente, las baterías que se usan para almacenar energía emplean tecnologías de iones de litio. Pero ahora los científicos buscan algo que las complemente. Los LOHC podrían ser la clave, ya que son capaces de "almacenar y liberar hidrógeno mediante catalizadores y temperaturas elevadas". Así, pueden actuar como "baterías líquidas", que guardan y liberan la energía de forma eficiente cuando sea necesario.
Al principio, el equipo de Stanford había centrado su investigación en el uso del isopropanol y la acetona, ya que el isopropanol, conocido como alcohol de quemar, puede almacenar hidrógeno de alta densidad y ser transportado a través de la infraestructura existente. "Sin embargo, los métodos para producir isopropanol con electricidad son ineficientes" señala la universidad.
Si bien se pueden convertir dos protones del agua y dos electrones en hidrógeno gaseoso, que luego se convierte en isopropanol mediante un catalizador, no es conveniente que haya hidrógeno gaseoso en este caso, pues "su densidad de energía por unidad de volumen es baja". "Necesitamos una forma de producir isopropanol directamente a partir de protones y electrones sin producir gas hidrógeno", plantea Waymouth.
Descubrimiento de un "aditivo mágico"
La solución a este problema la ofrece Daniel Marron, recientemente doctorado en química por Stanford y autor principal del estudio publicado en la Journal of the American Chemical Society. Él y su equipo descubrieron un "aditivo mágico" llamado cobaltoceno que funciona como catalizador en la reacción para almacenar y liberar energía sin liberar gas hidrógeno.
"Se trata de ciencia básica fundamental, pero creemos que tenemos una nueva estrategia para almacenar de forma más selectiva la energía eléctrica en combustibles líquidos", revela Waymouth. Así, los investigadores esperan que, en un futuro próximo, los sistemas LOHC puedan mejorar notablemente el almacenamiento de energía tanto para la industria como para parques solares o eólicos individuales.
