Un equipo del Laboratorio Nacional Oak Ridge (ORNL) en Estados Unidos ha desarrollado una innovadora batería que promete abordar el cambio climático desde dos frentes; facilitando el uso de energía renovable y capturando dióxido de carbono (CO2) directamente del aire.
Estas baterías avanzadas están diseñadas para almacenar energía generada por fuentes renovables como paneles solares y turbinas eólicas.
A diferencia de las tecnologías tradicionales, estas nuevas baterías no solo almacenan energía, sino que también atrapan CO2 de las emisiones industriales, convirtiéndolo en productos valiosos mediante una reacción electroquímica.
Los investigadores de ORNL han desarrollado y probado dos formulaciones de baterías distintas que convierten el CO2 en una forma sólida.
Esta conversión tiene el potencial de ser utilizada en otros productos industriales. Según un comunicado del laboratorio, estas baterías han demostrado una capacidad de almacenamiento estable durante 600 horas y pueden almacenar hasta 10 horas de electricidad.
Un reto que los científicos enfrentaron fue la desactivación de las baterías debido a la acumulación de sustancias químicas. Sin embargo, lograron superar este obstáculo, lo que representa un avance crucial para la viabilidad de estas baterías en aplicaciones industriales.
Las baterías de ORNL funcionan mediante reacciones electroquímicas que mueven iones entre dos electrodos a través de un electrolito.
A diferencia de las baterías de dispositivos móviles o automóviles, las diseñadas para el almacenamiento de energía en la red no necesitan ser sistemas cerrados y portátiles. Esto permitió a los investigadores diseñar baterías que pueden convertir CO2 de fuentes industriales fijas en polvo sólido.
Por ejemplo, el CO2 emitido por una planta de energía podría canalizarse a través de un tubo hacia el electrolito líquido de la batería, creando burbujas similares a las de una bebida carbonatada.
Durante el funcionamiento de la batería, estas burbujas de gas se convierten en un polvo sólido. Este proceso no solo captura el CO2, sino que también almacena energía renovable de manera eficiente.
Cada componente de la batería, desde los electrodos hasta el electrolito, puede estar compuesto por diferentes elementos o compuestos, lo que determina la vida útil operativa de la batería, su capacidad de almacenamiento, tamaño, peso y velocidad de carga o descarga.
De las dos nuevas formulaciones desarrolladas por ORNL, una combina CO2 con sodio extraído del agua salada usando un catalizador económico de hierro-níquel, mientras que la otra combina el gas con aluminio.
Ambas baterías utilizan materiales abundantes y un electrolito líquido a base de agua salada, a veces mezclado con otras sustancias químicas.
Las mismas se consideran más seguras que las tecnologías actuales porque sus electrodos son estables en el agua, según el investigador principal Ruhul Amin.
El uso de materiales accesibles y el enfoque en la seguridad y la eficiencia hacen que estas baterías sean una opción prometedora para el almacenamiento de energía a gran escala y la captura de carbono, dos áreas críticas en la lucha contra el cambio climático.
El desarrollo de estas baterías se enmarca en un contexto global donde la reducción de emisiones de CO2 y el aumento de la utilización de energías renovables son objetivos prioritarios.
La combinación de captura de carbono y almacenamiento de energía en una sola tecnología podría ofrecer soluciones integrales para reducir la huella de carbono industrial y mejorar la eficiencia energética.
Desde su fundación, el Laboratorio Nacional Oak Ridge ha estado a la vanguardia de la investigación y desarrollo en ciencias y tecnología.
Este proyecto representa un paso significativo hacia la implementación de soluciones innovadoras para desafíos ambientales críticos.
La investigación en ORNL no solo se centra en el desarrollo de nuevas tecnologías, sino también en la colaboración con la industria para llevar estas innovaciones al mercado.
La próxima etapa para estas baterías será la escalabilidad y la integración en sistemas industriales reales, donde podrán demostrar su eficacia y fiabilidad en condiciones operativas.
