La revolución energética vive un momento de avances sin precedentes. La tecnología de los últimos años permite seguir progresando en una de las carreras industriales más importantes del mundo: la del almacenamiento. Y dentro de esa carrera hay un tipo de batería prometedora que nunca termina de arrancar: las de flujo.
No están pensadas para mover un coche ni para alimentar un móvil. Su papel es otro, y es clave: estabilizar las redes eléctricas que dependen del sol y del viento, almacenando la energía que esas renovables generan de forma irregular.
La industria lleva tiempo fijándose en las baterías de bromo, y con motivo: el bromo es abundante, barato y químicamente muy activo. Tan activo, de hecho, que ahí está justo el problema.
Al cargar estas baterías, el sistema genera bromo elemental, una sustancia que corroe los materiales, es volátil y tiene fama de causar destrozos en cuanto entra en contacto con lo que no debe. Sus ventajas sobre el papel se quedaban en eso, en papel, precisamente por esa capacidad destructora. Pero la cosa podría estar cambiando gracias a un equipo del Instituto de Física Química de Dalian (DICP).
La batería de zinc y bromo
El trabajo se ha publicado en Nature Energy y lo firma el equipo del profesor Li Xianfeng, en el DICP (dependiente de la Academia China de Ciencias). La idea es elegante: cambiar la reacción electroquímica para que el bromo agresivo aparezca en cantidades mucho menores.
En los sistemas convencionales, al cargar, los iones bromuro se oxidan y forman bromo elemental (Br2). La acumulación de ese Br2 en el electrolito es lo que termina estropeándolo todo. Para evitarlo, el equipo ha introducido compuestos de amina —en concreto, sulfamato de sodio— que actúan como «captadores» químicos: atrapan el Br2 nada más formarse y lo convierten en un compuesto mucho más suave.
La jugada tiene doble premio. Por un lado, esa reacción usa una transferencia de dos electrones en lugar de uno, lo que aumenta la densidad energética de la batería. Por otro, mantiene la concentración de bromo libre en apenas 7 mM, una cifra mínima frente a los sistemas tradicionales.
Y al dejar de acumularse Br2, el electrolito deja de ser corrosivo. ¿La consecuencia práctica? Ya no hace falta blindar la batería con materiales caros: las membranas de intercambio iónico fluoradas y las piezas de titanio dejan de ser necesarias. Según el propio DICP, eso abarata el sistema en más de un 30%.
Prueba y eficiencia
Los resultados de los ensayos son esperanzadores. Montaron una batería de 5 kilovatios y la pusieron a trabajar en condiciones reales durante 700 ciclos, con una densidad de corriente de 40 mA por centímetro cuadrado.
¿El balance? Una eficiencia energética superior al 78% durante toda la prueba. Y lo más importante: nada se corroyó. Ni los colectores de corriente, ni los electrodos, ni las membranas.
Para que se entienda la magnitud del logro: una batería de bromo convencional empieza a desplomarse por la corrosión hacia los 30 ciclos. Aguantar 700 sin un solo daño es, sencillamente, lo que la industria llevaba décadas persiguiendo.
El reto de las renovables
Las energías renovables, tan de moda y de las que tanto se habla, en realidad no han hecho más que arrancar. Queda muchísimo camino, porque buena parte de los problemas actuales no se resuelven con más paneles ni más aerogeneradores, sino con almacenamiento.
El ejemplo más claro es la solar: muchas veces sobra de día y se pierde con los sistemas actuales, cuando vendría de maravilla tenerla por la noche. Con la eólica pasa algo parecido: depende del viento, y cuando hace falta, muchas veces simplemente no sopla. Ahí es donde el almacenamiento se vuelve imprescindible.
Y para esa tarea, las baterías de litio —las más usadas— se quedan cortas, sobre todo en instalaciones de gran tamaño. Además, tanto el litio como el cobalto dependen de cadenas de suministro con precios muy volátiles.
Las de zinc y bromo esquivan ese problema: usan elementos que abundan, manejan volúmenes de energía mayores y resisten ciclos más largos, justo lo que necesita la red eléctrica. Con un almacenamiento así se abre un horizonte nuevo para gestionar las renovables e incluso para estabilizar el precio de la electricidad, que a día de hoy todavía depende demasiado del clima. Y este proyecto va camino de conseguirlo, con el siguiente paso ya fijado: pilotos a escala de megavatio.
