¿Ladrillos convertidos en baterías?

 


Sabemos que una de las grandes dificultades para el uso generalizado de las fuentes primarias de energía renovables -las más extendidas son la solar y la eólica- es el desfasaje entre la generación y el consumo. El sol y el viento llegan... cuando llegan, y no siempre cuando se los necesita.

Ello traslada la complicación al problema del almacenamiento para lugares aislados de las grandes redes de distribución, sean ciudades, instalaciones productivas u hogares rurales.

En consecuencia, la demanda tecnológica sobre las baterías se hace grande. Las baterías funcionan con una tecnología que existe desde hace años, pero no es barato ni seguro hacerlas en grandes dimensiones.

Hace algunas notas hablamos sobre el desarrollo de los grandes depósitos de hidrógeno líquido, que podrían construirse cerca de los generadores -granjas solares y eólicas-, utilizando ese elemento como reservorio que guardaría la electricidad producida en momentos de generación excedentaria -usada como energía productora del gas mediante electrólisis-. El proceso tecnológico no parece complejo y la empresa canadiense que lo está desarrollando muestra singular optimismo en su éxito a corto plazo.

Ahora surge un nuevo desarrollo, esta vez realizado por científicos de la Washington University, de St. Louis, EEUU. Consiste en convertir en baterías a los ladrillos usados en la construcción, mediante el agregado sencillo de un componente que da al ladrillo un tratamiento químico convirtiéndolo en condensadores que pueden almacenar energía.

La técnica aprovecha la estructura porosa del ladrillo para depositar en ella una capa de un polímero conductor especial. Este tratamiento convierte al ladrillo en un supercondensador, similar a una batería pero con un tiempo de carga sustancialmente más reducidos.

El proceso comienza con el “baño” del ladrillo en un vapor de ácido clorhídrico que se filtra por los poros y reacciona con el óxido de hierro que da a los ladrillos su colo rojizo. El óxido de hierro se convierte en una forma reactiva de hierro que luego interactúa con otro gas que se inunda a través del ladrillo para crear una película delgada plástica, conductora de la electricidad.

El recubrimiento es en realidad una estera de nanofibras con una superficie grande, que aumenta su capacidad de almacenamiento. El recubrimiento actúa como un electrodo.

Un electrolito de gas completó el proceso.

Un agregado insospechado amplió la capacidad: el epoxi impermeable aplicado a los ladrillos como aislante evitó la evaporación del gel. Ésto permite la reiteración del ciclo de carga-descarga diez mil veces con una pérdida de efectividad que no supera el 10 %. Cincuenta ladrillos podrían almacenar energía de emergencia para aproximadamente diez horas en un hogar, según expresó uno de sus autores, el científico Julio D'Arcy, que lideró el equipo.

El proyecto, publicado en la revista científica “Nature Comunnications”, seguirá ahora con la investigación sobre la resistencia de los bloques de ladrillos al tratamiento de oxidación, así como las alternativas para ampliar la capacidad de almacenamiento y reducir el precio de los ladrillos.

El procedimiento, de ser exitoso, podría convertir a las casas del futuro en gigantescas baterías con un consumo energético neutro para el ambiente: instalaciones de fuentes renovables (solar, eólica) que se almacenaría en las paredes del edificio usando la arcilla con la que están contruidas.


Ricardo Lafferriere


Fuente de divulgación: Edd Gent, en “https://singularityhub.com/2020/08/17/scientists-found-a-way-to-turn-bricks-into-batteries/?utm_medium=email&utm_content=scientists-found-a-way-to-turn-bricks-into-batteries&utm_source=newsletter&utm_campaign=fy18-hub-daily-rss-newsletter&mkt_tok=eyJpIjoiT0ROaVpEVmpaRE13WTJWaiIsInQiOiJwdDRUWE1pZm5lNzNvajRmZzVzSmkxbGNWMHE2T0lxTXZXQzVvRVVqUzB2SGt4Sng0V2t0R3c0a0FTN2ZScnd0bmF6cmFKbURaSEgwekFiUlNkMjhISmIzREFZclZlZVA5VENTaXp4NFY5RHp3K2hQeFV5dGxSaWtuanFITTRMVSJ9

Fuente científica: “Nature Communications”, en “https://www.nature.com/articles/s41467-020-17708-1


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