Las baterías oxidadas podrían mejorar en gran medida el almacenamiento de energía de la red
Una empresa estadounidense está diseñando una batería masiva que, según dice, podría ayudar a descarbonizar el sector eléctrico estadounidense a un costo menor que los sistemas de almacenamiento de iones de litio y utilizando materiales de producción nacional.
El concepto, denominado «batería de hierro-aire», impresionó a los expertos estadounidenses. A diferencia de las baterías de iones de litio actuales, que requieren materiales costosos principalmente de otros países, como litio, cobalto, níquel y grafito, las baterías propuestas utilizan el metal de hierro ampliamente disponible para almacenar electricidad.
Funciona en lo que los científicos llaman «oxidación reversible». El bajo costo y la alta disponibilidad del hierro podrían permitir que las baterías de hierro-aire almacenen electricidad durante días durante los períodos de baja generación solar y eólica. Una de esas baterías de hierro-aire está siendo diseñada por Form Energy, una empresa con sede en Massachusetts codirigida por un exejecutivo de Tesla.
George Crabtree dijo que si bien las baterías de hierro-aire se investigaron por primera vez a principios de la década de 1970 para aplicaciones tales como vehículos eléctricos, investigaciones más recientes sugieren que podrían ser la clave para expandir el suministro futuro de electricidad verde del país a las empresas de servicios públicos «Major Contender», director de Centro Conjunto para la Investigación del Almacenamiento de Energía del Laboratorio Nacional de Argonne.
Las baterías de iones de litio utilizadas en el almacenamiento de automóviles y de servicios públicos se pueden descargar en unas cuatro horas. Las baterías de hierro-aire más grandes podrían almacenar y descargar electricidad durante un máximo de 100 horas, proporcionando a la empresa de servicios públicos energía durante cuatro días para cerrar una posible brecha de energía renovable en la red de EE. UU.
El físico Crabtree predice que las baterías de hierro y aire también ayudarán a descarbonizar las operaciones industriales de EE. UU. y respaldarán los planes del Departamento de Defensa de depender más de las energías renovables.
Crabtree señaló que si bien los investigadores estadounidenses ayudaron a inventar la batería de iones de litio en 1970, no llegó al mercado hasta 1991. La empresa japonesa Sony Group Inc. fue la primera en venderlo. Desde entonces, las empresas chinas han tomado la delantera y continúan dominando el mercado mundial de baterías de iones de litio.
Form Energy nació en 2022 de la fusión de dos empresas más pequeñas de almacenamiento de energía de EE. UU., una de las cuales está dirigida por el exejecutivo de Tesla, Mateo Jaramillo.
La visión compartida de los cofundadores es remodelar el sistema de energía global mediante la creación de un nuevo tipo de batería de almacenamiento multidía de bajo costo. Se propusieron probar varias químicas diferentes para fabricar baterías domésticas competitivas.
Pusieron su mirada en las baterías de hierro-aire, que consisten en una placa de hierro, un electrolito a base de agua y una membrana que envía un flujo de aire controlado a la celda. Al descargarse, la batería toma oxígeno del aire, lo que convierte el metal de hierro en óxido. Al cargar, una corriente eléctrica convierte el óxido en hierro y la batería libera oxígeno.
Desde su creación, la empresa ha recaudado 832 millones de dólares de inversores como Breakthrough Energy Ventures de Bill Gates y la multinacional siderúrgica con sede en Luxemburgo ArcelorMittal SA.
Desde 2022, Form Energy ha firmado contratos para construir instalaciones de almacenamiento de baterías para dos empresas de servicios públicos. Una era Georgia Power Company, la mayor subsidiaria de Southern Company. El otro es Great River Energy, la segunda empresa eléctrica más grande de Minnesota, que suministra energía a las cooperativas eléctricas.
Form Energy está trabajando con ArcelorMittal para desarrollar el material de hierro que la siderúrgica suministrará a Form Energy. La compañía de baterías se negó a decir cuándo anunciaría la construcción de su primera fábrica o dónde estaría ubicada.
«Todavía no hemos hablado de eso», dijo Jaramillo en una entrevista.
El equipo ejecutivo de su compañía incluye al director científico Yeming Jiang, un experto en materiales que enseña en el Instituto de Tecnología de Massachusetts. Posee más de 100 patentes estadounidenses.
La batería original, del tamaño aproximado de una lavadora y secadora doméstica combinadas, era demasiado grande y pesada para un automóvil, pero podría reemplazar las baterías de iones de litio para el almacenamiento a gran escala porque cuesta 10 veces menos que las baterías de iones de litio. , y según Form Energy, tendrá una capacidad mucho mayor.
Jaramillo se graduó de la Universidad de Harvard con una licenciatura en economía y luego estudió teología en Yale Divinity School.
“Probablemente me ayudó más de lo que puedo expresar”, dijo sobre sus estudios religiosos. «Me ayudó a comprender cómo son las soluciones en este mundo. Nada es perfecto».
Crabtree de Argonne dijo que está impresionado por lo que Form Energy ha logrado hasta ahora. En comparación con los 21 años de investigación y desarrollo de baterías de iones de litio en los Estados Unidos, Form Energy ha estado desarrollando baterías de hierro-aire durante menos de 9 años.
«Esto demuestra que se pueden tomar medidas rápidas sobre el cambio climático. Esa es la respuesta clave», dijo Crabtree.
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