En el proceso de transición h acia fuentes de energía más limpias y sostenibles, la Universidad de Sheffield ha llevado a cabo una investigación que podría abrir las puertas a una solución de almacenamiento de energía de bajo costo y amigable con el medio ambiente. Los investigadores han analizado el potencial de las baterías de flujo de plomo soluble (SLFB, por sus siglas en inglés) como una alternativa prometedora para respaldar la descarbonización en economías emergentes. En este artículo, exploraremos los hallazgos de esta investigación y su relevancia en el contexto de la transición energética global.
Análisis de las baterías de flujo de plomo soluble
El almacenamiento de energía desempeña un papel crucial en la descarbonización del suministro energético, ya que permite almacenar el exceso de energía generado por fuentes renovables, como la energía eólica y solar, para su uso en momentos en los que la generación es más baja. Las baterías son una forma conveniente de almacenamiento de energía, ya que pueden ser sistemas modulares «plug and play» que no requieren una infraestructura compleja.
En este estudio, los investigadores se centraron en las baterías de flujo de plomo soluble (SLFB) y evaluaron sus costos y rendimiento. Estas baterías son especialmente adecuadas para su uso en economías emergentes debido a su robustez y vida útil esperada. En particular, se analizó un sistema de 24 voltios para un centro de carga solar en Sierra Leona, desarrollado por la empresa Mobile Power de Sheffield. Este sistema tiene el potencial de proporcionar energía limpia para hogares, negocios y carga de vehículos eléctricos.
Optimización de costos y rendimiento
Utilizando un modelo tecnoeconómico, los investigadores determinaron que una duración de descarga de cuatro horas era óptima para el sistema de batería SLFB. En un escenario optimista, se estima que se podría lograr un costo total de componentes inferior a £50/kWh. Esto se debe al bajo costo de los materiales utilizados en este tipo de sistema, lo que supone la mitad del costo de las baterías de ion-litio, el tipo de batería más común en la actualidad. Sin embargo, se espera que el costo de las baterías de ion-litio también disminuya a medida que se implementen en todo el mundo.
Desafíos técnicos y futura investigación
El principal desafío técnico para lograr este bajo costo en las baterías SLFB es la capacidad de depositar plomo repetidamente con un espesor suficiente. Los depósitos más delgados hacen que la batería sea más costosa y menos eficiente. Sin embargo, aún no se ha realizado un número suficiente de ciclos de carga y descarga de la batería para evaluar plenamente los depósitos de este espesor. Por lo tanto, es necesario realizar más investigaciones para cerrar esta brecha de conocimiento.
Perspectivas futuras y conclusiones
El análisis de costos realizado en esta investigación proporciona una visión prometedora de las baterías de flujo de plomosoluble como una solución de almacenamiento de energía limpia y económica para economías emergentes. Si se logra superar el desafío técnico de los depósitos de plomo, estas baterías podrían desempeñar un papel crucial en la expansión de las energías renovables y en la descarbonización global.
Es importante destacar que este estudio es solo el primer paso en el análisis de costos de las baterías SLFB a escala modular. Los resultados obtenidos permiten comprender cómo las mejoras en el rendimiento a nivel de laboratorio se traducen en beneficios en eficiencia y costos, lo que a su vez guiará futuras investigaciones en esta área.
El equipo de investigadores de la Universidad de Sheffield tiene como objetivo obtener financiamiento adicional para desarrollar un sistema piloto de baterías SLFB en colaboración con la Universidad de Southampton. Además, han presentado una solicitud de patente relacionada con su trabajo, lo que demuestra el potencial comercial y la relevancia de esta tecnología.
Más información en ScienceDirect.
☞ El artículo completo original de Juan Diego Polo lo puedes ver aquí
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