las baterías del Litio-aire pueden almacenar la energía para los coches, las casas y la industria
April 12, 2019
La tecnología actual de la batería de ión de litio no podrá probablemente manejar la demanda enorme para la energía de las próximas décadas. Se estima que en 2050, la electricidad compondrá el 50% de la mezcla de la energía de mundo. Esa tarifa es hoy el 18%. Pero se espera que la capacidad instalada para la producción energética de energía renovable aumente cuatro veces. Esto requerirá las baterías que son más eficientes, más baratas y respetuosas del medio ambiente.
Una de las alternativas que son estudiadas hoy en muchas partes del mundo es la batería del litio-aire. Algunos de los esfuerzos brasileños en la búsqueda para tal dispositivo fueron presentados el día dos de semana Londres de FAPESP, llevado a cabo el 11-12 de febrero de 2019.
“Hay mucha charla hoy sobre los coches eléctricos. Algunos países europeos también están pensando en la prohibición de los motores de combustión. Además, fuentes renovables como las baterías de energía solar de la necesidad para almacenar qué se genera durante el día con la radiación solar,” dijo a Rubens Maciel Filho, profesor en la escuela de la ingeniería química de la universidad de Campinas (UNICAMP).
La batería del litio-aire, funcionando actualmente solamente en una escala de laboratorio, utiliza el oxígeno ambiente como reactivo. La batería almacena energía adicional con una reacción electroquímica esa los resultados en la formación de óxido del litio.
“Es una manera sostenible almacenar energía eléctrica. Con avances, puede apoyar ciclos numerosos de la descarga/de la carga. Tiene gran potencial para el uso en el transporte, en vehículos ligeros y pesados igualmente. Puede también trabajar en redes de distribución de la energía eléctrica,” dijo al investigador.
Pero el torneado de experimentos en productos comercialmente viables implica el entender de los fundamentales de las reacciones electroquímicas que ocurren en el proceso.
“También requiere el desarrollo de los nuevos materiales que permiten que leverage reacciones deseables y que minimicemos o que evitemos al undesirable unos,” dijo a Maciel, director del centro de innovación de New Energy (CINEMATOGRAFÍA). Con las unidades en UNICAMP, Shell bajo alcance del programa de los centros de la investigación aplicada apoya al instituto de la investigación en materias energéticas nucleares (IPEN) y al instituto de la química de São Carlos en la universidad de São Paulo (USP), el centro FAPESP y (ERC).
Él se encendió explicar que algunos de los fenómenos necesitan ser observados en operando, o es decir en tiempo real. “La idea es no perder de vista las reacciones que ocurren en los experimentos dinámicos y las diversas especies químicas se forman que, incluso si temporalmente.
Si no, algunas de las etapas en el de proceso consiguen perdidas y la batería llega a ser ineficaz en términos de tiempo de la carga y duración de la carga.”
Para conducir estas medidas, los investigadores están utilizando el laboratorio nacional (LNLS) de la luz del sincrotrón en el centro brasileño para la investigación ligera en la energía y los materiales (CNPEM), situado en Campinas.
Otro proyecto presentado durante la sesión implicó las baterías del azufre-aire. A pesar de no estar como eficiente, son energía barata y de la tienda por muchas horas. “Pueden almacenar la energía por hasta 24 horas en un costo muy bajo. Sus ingredientes principales son azufre y la soda cáustica y ellos son extremadamente baratos. Por eso estamos invirtiendo en ellos,” dijo Nigel Brandon, profesor en el Imperial College.
Debido a estas características, las baterías del azufre-aire se pueden utilizar en hogares o negocios. Brandon cree, sin embargo, que su potencial más grande está en las estaciones de carga para los coches eléctricos, que se convertirán en mucho más trivialidad debido a la meta europea de las emisiones de carbono del corte el 80% en 2050.
“Es importante subrayar el hecho de que los diversos proyectos de la batería no están compitiendo entre sí sino se están complementando bastante,” dijo a Geoff Rodgers de la universidad Londres, facilitador de Brunel de la sesión.
Sun, hidrógeno y combustibles biológicos
Baterías más eficientes son particularmente importantes en un escenario del cual se espere que el uso de la energía solar aumente. La radiación solar máxima durante el día requerirá la necesidad del almacenamiento eficiente de la energía así que puede ser dibujada sobre en la noche.
Maciel también habló de un proyecto en la CINEMATOGRAFÍA para desarrollar células fotovoltaicas más eficientes que se podrían utilizar en el futuro para convertir energía solar a la electricidad también para obtener productos químicos, o aún el hidrógeno de la hidrólisis del agua.
El hidrógeno líquido es un combustible muy eficiente, pero su producción exige costes de alta energía. Es una de las opciones que son consideradas en el Reino Unido puesto que los combustibles biológicos no son tan viables como en el Brasil.
“Estamos buscando las nuevas enzimas bacterianas para la oxidación de lignina, un polímero aromático que componga más el de 25% de membranas celulares de la planta y somos parte del residuo de producción del combustible biológico. La meta es desarrollar nuevos productos tales como combustibles biológicos, los nuevos plásticos y los productos químicos para la industria,” dijo a Timothy Bugg de la universidad de Warwick.