Aluminio recargable, el futuro para almacenar energía renovable
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El aluminio es uno de los metales más usados en el planeta Tierra por muchas razones. Primero porque es fácil de extraer y está presente en grandes cantidades (es el tercer elemento más común encontrado en la corteza terrestre). Y, segundo, porque tiene muchísimos usos.
El aluminio tiene una densidad energética más de 50 veces superior a la del ion de litio, si se trata como medio de almacenamiento de energía en una batería. Por eso, científicos suizos están desarrollando esta tecnología como almacén de energía renovable para el frío invierno europeo.
El problema es bastante sencillo: a medida que los países de todo el mundo planifican su avance hacia la energía de emisiones cero, tienen que hacer frente a la naturaleza intermitente de las energías renovables.
A diario, la energía solar cosecha la mayor parte de su energía en las horas centrales del día, lo que hace necesario algún tipo de solución de almacenamiento a corto plazo que pueda aparcar esa energía en algún tipo de batería, para luego liberarla de nuevo por la noche.
Este tipo de proyectos de grandes baterías ya están instalados en muchas zonas, demostrando su eficacia. Pero la intermitencia es un problema mucho mayor a nivel estacional. Cuanto más se aleja uno del ecuador, menos sol recibe en los meses de invierno.
Algunas partes del norte de Europa son famosas por no tener sol en absoluto durante meses, lo que da lugar a una gran escasez de energía solar, cada año, justo cuando todo el mundo empieza a encender sus calentadores.
El mundo necesita una forma de almacenar cantidades masivas de energía renovable generada en los meses más cálidos, para luego liberarla durante los largos inviernos. Y tendrá que ser asequible, si no, no va a suceder.
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Los investigadores del Instituto de Tecnología Solar (SPF) de Suiza llevan muchos años estudiando los ciclos redox del aluminio y, con la financiación del programa Horizonte Europa de la UE y del Gobierno suizo para desarrollar lo que parece una idea muy prometedora.
Según un informe de 2020, un solo bloque de aluminio de un metro cúbico puede almacenar químicamente una enorme cantidad de energía: unos 23,5 megavatios-hora, más de 50 veces lo que puede hacer una instalación de iones de litio.
Lo suficiente para abastecer de energía a un hogar medio estadounidense durante 2,2 años, en cifras de 2020. Si nos guiamos por el peso, el aluminio tiene una energía específica de 8,7 kWh por kilogramo, es decir, unas 33 veces más que las baterías que Tesla utiliza en su Model 3.
La entrada y salida de esa energía es mucho más complicada. Durante el "proceso de carga", el exceso de energía renovable se utilizaría para convertir el óxido de aluminio, o hidróxido de aluminio, en aluminio elemental puro.
Se trata de un proceso de electrólisis industrial, que requiere temperaturas en torno a los 800 °C, así como novedosos electrodos inertes, si se quieren evitar las emisiones de dióxido de carbono que acompañan a los actuales procesos convencionales de fundición de aluminio.
El equipo estima que será posible "cargar" un sistema redox de aluminio como este con una eficiencia cercana al 65 %. Todas estas materias primas son relativamente baratas y abundantes, con la ventaja añadida de ser muy fáciles de almacenar y transportar.
Sin duda, parece la gran solución para almacenar una energía que perdemos cada día por no tener capacidad de almacenaje a tanta electricidad.
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