No son una novedad y de hecho se empezó a hablar de ellas ya en los 70, pero las baterías de hierro-aire están experimentando un renovado impulso que lleva incluso a algunos investigadores a creer que se convertirán en un “competidor destacado” de los dispositivos de litio. Al menos en los sistemas de suministro de energías renovables. Ventajas no les faltan: usan recursos abundantes y ofrecen una respetable capacidad de almacenamiento que ya atrae el interés de las empresas.
En EEUU hay una en concreto que apuesta fuerte por ellas.
¿Qué son las baterías de hierro-aire? En líneas generales, se pueden definir como baterías que extraen su energía de una reacción del hierro con el oxígeno. Empezó a hablarse de ellas en los 70, pero las dificultades técnicas que implicaba su desarrollo acabó estancándolo no mucho más tarde, en la década de 1980. Ahora una firma estadounidense apoyada por grandes fortunas tecnológicas, Form Energy, asegura que las ha “reinventado y optimizado” para su uso en la red eléctrica.
El principio básico de los dispositivos es la “oxidación reversible”. Mientras la batería se descarga toma oxígeno del aire y convierte el metal de hierro en óxido. Cuando se carga la aplicación de una corriente eléctrica vuelve a convertir el óxido en hierro y la batería exhala oxígeno.
¿Cuáles son sus ventajas? Form Energy destaca dos. La primera son sus componentes, abundantes y más económicos que el litio, cobalto, níquel o grafito que requieren las baterías de litio actuales. Básicamente, usa hierro, agua y aire. La segunda es su potencial: la firma asegura que su primer modelo comercial es capaz de almacenar y luego descargar electricidad durante cerca de 100 horas incurriendo en unos “costes competitivos” con los de las instalaciones convencionales. El modelo es mucho más grande que las baterías de iones de litio utilizadas en los vehículos y almacenamiento a gran escala, pero también supera con creces su capacidad.
¿Por qué son interesantes? La empresa asegura que permiten almacenar energía con un coste mucho menor —la décima parte— que las baterías de iones de litio normales, una tecnología con la que además puede combinarse. Otros pluses que subraya Form Energy es su naturaleza escalable, versatilidad y seguridad, aunque quizás el mayor atractivo de todos sea su capacidad para impulsar la fotovoltaica, eólica, hidráulica y solar al garantizar el almacenamiento de energía durante días.
Si bien las renovables juegan un papel cada vez mayor, siguen enfrentándose a algunos retos importantes. Uno de los principales es su intermitencia, lo que exige el uso de baterías y fuentes de respaldo menos respetuosas con el medio ambiente, como el carbón o gas natural. La razón: cubrir esa carencia y garantizar que la red funcionará de forma fiable. Los nuevos dispositivos permiten almacenar y descargar energía durante 100 horas, aproximadamente cuatro jornadas.
Esquema de las baterías.
¿Cómo son sus dispositivos? “Este es nuestro primer paso para abordar la barrera más grande para la descarbonización profunda: hacer que la energía esté disponible cuándo y dónde se necesite, incluso durante varios días de clima extremo, interrupciones de la red o períodos de baja generación renovable”, reivindica Form Energy. Cada módulo de batería individual tiene el tamaño de una lavadora/secadora y contiene una pila de alrededor de 50 celdas de un metro de altura.
"Podemos conducir la reacción química que causa la oxidación en ambas direcciones. Cuando devolvemos el hierro a su estado metálico, esencialmente lo estamos cargando y preparando para ser descargado, porque el hierro quiere oxidarse. Sabemos cómo evitar que ocurra automáticamente controlando sus condiciones. En su estado cargado, un ánodo de hierro metálico no tiene oxígeno trabajando en él. Cuando está descargado, le añadimos oxígeno y, en ese proceso, cede electrones", explica Mateo Jaramillo, directivo de la compañía, durante una entrevista con Protocol.
¿Cuáles son los planes de la compañía? Por lo pronto, acaba de anunciar que se asociará con el estado de Virginia Occidental para levantar su primera planta de fabricación de baterías de hierro-aire en 22,2 hectáreas. La factoría generará al menos 750 puestos de trabajo y movilizará una inversión de unos 760 millones de dólares. La compañía espera arrancar las obras en Weirton ya el año que viene con el propósito de iniciar la fabricación de sistemas de baterías de hierro-aire en 2024.
A sus responsables, entre los que se encuentra un exdirectivo de Tesla, tampoco les ha ido mal en la captación de fondos. Hace poco Scientific American detallaba que desde su fundación la empresa ha recaudado ya 832 millones de dólares y entre sus inversores se incluye la multinacional siderúrgica ArcelorMittal o grandes magnates del sector tecnológico, como Bill Gates o Jeff Bezos.
Imagen de portada: Form Energy
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