20/03/2013 - Batería de flujo Redox. Una solución al almacenamiento de energía renovable

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Cada día, disponemos de una mayor cobertura eléctrica aportada a partir de fuentes como la eólica y solar, que generan la energía de forma no continua. Para poder compensar estas fluctuaciones de energía y mejorar su aprovechamiento es necesario disponer de gran capacidad de almacenamiento.

Científicosdel Instituto Fraunhofer han hecho recientemente un importante avance en este campo con el desarrollo de una batería de flujoredox, con una potencia de 25 kW y un tamaño de celda de 0,5 metros cuadrados. O lo que es lo mismo, con una capacidad 8 veces superior a los sistemas actuales del mismo tamaño.

Esta nueva batería sepresentará por primera vez en la feria de Hannover Messe (pabellón 13, stand C10, desde abril 8-12), allí se presentará la nueva batería. Este prototipo tiene una eficiencia de hasta el 80 por ciento, y puede soportar una carga de hasta 500 amperios de corriente.

Necesidad de almacenamiento

Un porcentaje muy importante de la electricidad que usamos hoy en día proviene de fuentes renovables, sin embargo, una parte importante de esta energía debe ser almacenada para su uso en horas de mayor demanda. Una alternativa a esta necesidad de almacenamiento lo representan las baterías de flujo redox, que constituyen un medio eficaz para equilibrar las fluctuaciones en el suministro de energía renovable y así garantizar su disponibilidad permanente.

Las baterías almacenan la energía eléctrica en compuestos químicos, los electrolitos líquidos. Los electrolitos se cargan y descargan en cámaras de reacción pequeñas. Varias de estas células están alineadas en pilas. Sin embargo, las baterías que están actualmente disponibles en el mercado, que son aproximadamente del tamaño de papel A4 (1/16 metros cuadrados), con una potencia de 2,3 kilovatios kW.

Los científicos del Instituto Fraunhofer de Medio Ambiente, Seguridad y Tecnología de Energía UMSICHT en Oberhausen, Alemania, han conseguido aumentar significativamente la capacidad de almacenamiento de las nuevas baterías. Un nuevo diseño les ha permitido producir baterias de hasta 0,5 metros cuadrados, ocho veces mayor que los anteriores sistemas con una potencia de hasta 25 kW.

Para lograr esta mejora técnica se ensayaron nuevos materiales de membrana, así como cambios sustanciales en su diseño y en el modo de gestión de la batería. La realización de simulaciones de flujo ayudaron a optimizar la estructura de la célula.

Los científicos deFraunhofer UMSICHT han logrado aumentar el tamaño y la potencia de la pila de la batería gracias a un nuevo diseño. © Fraunhofer UMSICHT

Principio de funcionamiento


La celda de flujo redox ( “red” de reducción y “ox” de la oxidación de electrones o liberación) es un acumulador. El almacenamiento de energía se produce en las soluciones de los electrolitos contenidos en los tanques. El electrolito fluye desde estos tanques a través de una célula, que genera electricidad a partir del fluido gracias a un proceso químico.

El tipo más común de este tipo de batería es la batería de flujo redox de vanadio. El vanadio se carga y descarga en pequeñas cámaras de reacción. Varias de estas células están alineadas en pilas, lo que aumenta la potencia de la batería.

Las baterías de flujo redox ofrecen varias ventajas, entre las principales está que son rentables, robustas, duraderas, y versátiles, puede ser dimensionadas en función de las necesidades.

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Instituto Fraunhofer

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