Nuevas baterías de protones para el almacenamiento de energías renovables a escala de megavatios

De pv magazine Australia

Los investigadores de la Universidad RMIT planean desarrollar una versión a escala de megavatios de su sistema patentado de almacenamiento de energía de batería de protones, que utiliza un electrodo de carbono como almacén de hidrógeno, junto con una celda de combustible reversible para producir electricidad.

El equipo dijo que ha demostrado la batería de protones como un dispositivo de trabajo y ahora colaborará con el proveedor internacional de componentes automotrices con sede en Italia Eldor Corp. para producir una unidad prototipo con una capacidad de almacenamiento que satisfaga las necesidades de una variedad de aplicaciones domésticas y comerciales que incluyen Almacenamiento a gran escala y vehículos eléctricos.

El investigador principal del RMIT, el profesor John Andrews, dijo que el objetivo de la colaboración es “ampliar el sistema del vatio al kilovatio y, en última instancia, a la escala del megavatio”.

Andrews, del Laboratorio de Energía de Hidrógeno Sostenible (SHEL) de RMIT, dijo que las recientes mejoras en el diseño de su tecnología de batería de protones significan que se está volviendo competitiva como una alternativa neutral en carbono a la tecnología dominante de iones de litio.

“A medida que el mundo cambia a energías renovables intermitentes para lograr cero emisiones netas de gases de efecto invernadero, habrá una gran demanda de opciones de almacenamiento adicionales que sean eficientes, baratas, seguras y tengan cadenas de suministro seguras”, dijo. “Ahí es donde esta batería de protones, que es una tecnología muy equitativa y segura, podría tener un valor real y por qué estamos interesados ​​en continuar desarrollándola como una alternativa comercial viable”.

La batería de protones RMIT utiliza un electrodo de carbono para almacenar hidrógeno que se ha separado del agua y luego funciona como una celda de combustible de hidrógeno para producir electricidad.

Durante la carga, el carbono del electrodo se une a los protones generados al dividir el agua con la ayuda de los electrones de la fuente de alimentación. Al descargar, los protones se liberan del electrodo de carbono y pasan a través de una membrana para combinarse con el oxígeno del aire para formar agua, una reacción que genera energía. A diferencia de los combustibles fósiles, el carbono no se quema ni genera emisiones en el proceso.

Andrews dijo que la batería de protones evita los pasos de desperdicio de energía de almacenar gas hidrógeno a alta presión y luego dividir estas moléculas de gas nuevamente en celdas de combustible.

“Nuestra batería de protones tiene pérdidas mucho menores que los sistemas de hidrógeno convencionales, lo que la hace directamente comparable con las baterías de iones de litio en términos de eficiencia energética”, dijo. “Nuestra batería tiene una energía por unidad de masa ya comparable con las baterías de iones de litio disponibles en el mercado, a la vez que es mucho más segura y mejor para el planeta en términos de extraer menos recursos del suelo. Nuestra batería también es potencialmente capaz de una carga muy rápida”.

Los investigadores también señalaron las ventajas ambientales y económicas de su tecnología, diciendo que no depende de recursos naturales escasos y evita los desafíos del final de la vida asociados con algunas tecnologías de energía renovable.

“El principal recurso utilizado en nuestra batería de protones es el carbono, que es abundante, está disponible en todos los países y es barato en comparación con los recursos necesarios para otros tipos de baterías recargables como el litio, el cobalto y el vanadio”, dijeron los investigadores. “Tampoco hay desafíos ambientales al final de su vida útil con una batería de protones, ya que todos los componentes y materiales se pueden rejuvenecer, reutilizar o reciclar”.