jueves, octubre 6, 2022

El nuevo ‘combustible líquido eléctrico’ más potente que las baterías de litio

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Un grupo de antiguos investigadores del Illinois Institue of Technology ha sacado al mercado el primer combustible capaz de almacenar electricidad del mundo. El nanoelectrocombustible, como lo llaman sus creadores, es parte de un sistema de baterías de flujo que se recarga fácilmente y que tiene un 23 por ciento más de potencia que las baterías de litio convencionales, aunque cuesta la mitad.

“Hemos creado un nuevo tipo de batería de flujo que se basa en un material compuesto que hemos inventado, un nanofluido en el que las nanopartículas son materiales activos para la batería”, explica John Katsoudas, cofundador y director general de Influit Energy, la compañía que han creado los investigadores para llevar su invento del laboratorio al mercado.

Este innovador trabajo no ha pasado desapercibido para la NASA, la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA) del Departamento de Defensa de Estados Unidos o las Fuerzas Aéreas norteamericanas. Influit colabora con todos ellos y ha recibido más de una decena de millones de financiación pública para desarrollar su batería.

“Todo lo que estamos haciendo ahora está orientado al objetivo específico de desarrollar lo que llamamos el ciclo energético de bucle cerrado, en el que las baterías no son materiales sólidos, sino líquidos. Se puede tratar la batería como un combustible que se bombea a los dispositivos de movilidad: coches, camiones, aviones, cualquier cosa que necesite ser electrificada”, dice Katsoudas. “Cada uno de nuestros contratos financia un aspecto diferente del desarrollo total de ese ecosistema”.

Cómo funciona

Ya hemos escrito aquí en otras ocasiones sobre cómo funciona una batería de flujo. Se trata de dos componentes químicos que van disueltos en un medio líquido y que se introducen en dos recipientes separados por una membrana que crea un flujo de corriente eléctrica. La diferencia de este nuevo sistema es que el líquido funciona como un combustible que se puede sacar de la batería y sustituirlo por un combustible ya cargado.

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“El exclusivo formato de líquido de alta densidad energética de las baterías de flujo NEF permite utilizar los mismos fluidos en diferentes dispositivos, lo que significa que el fluido, cargado en la estación de recarga a partir de fuentes de energía renovables o de una red, puede utilizarse para repostar rápidamente vehículos, o para el almacenamiento estacionario y otras aplicaciones portátiles de gran tamaño”, afirma Elena Timofeeva, jefa de operaciones, directora de investigación y desarrollo de Influit y profesora de investigación química en Illinois Tech.

“El fluido descargado puede devolverse a una estación de recarga-reabastecimiento para ser recargado o cargarse dentro del dispositivo enchufándolo a una fuente de energía”. Además este sistema ofrece, según la compañía, una densidad de energía por volumen un 23% mayor que las baterías de iones de litio (entre 350 y 550 Wh/l) y costará la mitad. Pero los investigadores ya tienen avanzado la segunda generación de este sistema, que, según ellos, ofrecerá una densidad energética cuatro o cinco veces mayor que las baterías de litio (550-750 Wh/kg) a un tercio del coste.

Una batería con aplicaciones militares

Esta batería de flujo que pretende revolucionar el mundo del transporte es también interesante para dotar de energía a los vehículos militares eléctricos, por eso cuenta con el soporte financiero de DARPA o la Fuerza Aérea de los EEUU. La agencia de defensa estadounidense les va a ayudar a crear un prototipo de baterías para vehículos eléctricos y a buscar el modo de optimizar y ampliar la fabricación en masa de las baterías NEF. Mientras que la Fuerza Aérea de EEUU les ha otorgado financiación para el desarrollo del nanoelectrocombustible de segunda generación.

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“Los componentes de estos ecosistemas son baterías para dispositivos como coches y vehículos eléctricos financiados por DARPA”, dice Timofeeva. “Una boquilla de reabastecimiento y un sistema de control, financiados por la Fuerza Aérea y un cargador para la carga rápida de los fluidos, financiado por la NASA”.

La compañía asegura que está utilizando todas estas subvenciones para apoyar las innovaciones de pequeñas empresas que les ayuden a crear este “ecosistema de energía de circuito cerrado”. “Se necesita tiempo cuando se intenta hacer algo transformador y nuevo como esto y no hay que exagerar, pero en última instancia, estamos avanzando hacia el mismo objetivo: conseguir realmente la comercialización de la tecnología”, afirma Carlo Segre, profesor de física en Illinois Tech y otro de los fundadores de Influit que actúa como su director de tecnología y director financiero. Influit no para de crecer. La empresa está buscando nuevos inversores para poder contratar a más científicos y busca ampliar sus instalaciones con un nuevo laboratorio más grande.

“[Cada uno de nuestros patrocinadores] financia una sección diferente de la visión. Lo bueno es que, desde la perspectiva de Influit Energy, están financiando esta visión completa”, asegura Katsoudas. “Se está abordando un punto de interés específico para cada uno de nuestros patrocinadores, por lo que todos salimos ganando. Y, efectivamente, por eso vamos a ganar: la electrificación completa y total del transporte, la electrificación del transporte que no colapsa la red y la distribución de energía que no nos obliga a gastar billones de dólares en reconstruir las infraestructuras”.

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