Se ha desarrollado una batería de 'hierro-aire' en los Estados Unidos que puede almacenar electricidad de estaciones de energía eólica o solar durante días, descargándola lentamente a la red.
Ayudará a abordar el cambio climático al reducir la necesidad de plantas de energía de combustibles fósiles, según la startup tecnológica Form Energy, de Massachusetts, EE. UU.
La batería Iron-Air es una 'nueva clase de sistema rentable de almacenamiento de energía de varios días', que puede alimentar electricidad durante 100 horas a una décima parte del costo del ion de litio, el 'santo grial' en términos de energía renovable. tecnología energética.
Está hecho con hierro, uno de los elementos más comunes en la Tierra, y funciona inhalando oxígeno, convirtiendo el hierro en óxido y convirtiendo el óxido en hierro.
A medida que toma el oxígeno y convierte el hierro de un lado a otro, está cargando y descargando la batería, un proceso que mantiene la energía almacenada durante un período más largo.
Las baterías son demasiado pesadas para su uso en autos eléctricos, según la firma, quienes aseguran que están diseñadas para enfrentar el desafío de mantener un suministro de energía constante.
Si el desarrollo continúa al ritmo, Form Energy espera que las primeras baterías estén funcionando para abastecer la red en 2025.
Esto resolverá uno de los problemas más esquivos que enfrenta la energía renovable, es decir, cómo almacenar grandes cantidades de electricidad a bajo costo y suministrarla a las redes eléctricas cuando el sol no brilla para los paneles solares o el viento no sopla para las turbinas.
Los recursos solares y eólicos son las fuentes de electricidad de menor costo marginal en la mayor parte del mundo, pero no proporcionan un suministro constante como las plantas de energía de combustibles fósiles.
La red eléctrica se enfrenta ahora al desafío de cómo gestionar esta variabilidad en el suministro sin sacrificar la fiabilidad o la asequibilidad de la energía.
Form Energy afirma que su nuevo sistema de baterías es la solución a este creciente problema.
Mateo Jaramillo, CEO y cofundador de Form Energy, dijo que realizaron una amplia revisión de todas las tecnologías disponibles y terminaron reinventando la batería de hierro-aire.
Esto se hizo para 'optimizarlo para el almacenamiento de energía de varios días para la red eléctrica'.
La firma dice que la batería que están desarrollando permitirá a los países retirar por completo los activos térmicos como las centrales eléctricas de carbón y gas natural.
"Con esta tecnología, estamos abordando la barrera más grande para la descarbonización profunda: hacer que la energía renovable esté disponible cuando y donde se necesite, incluso durante varios días de clima extremo o cortes de la red", dijo Jaramillo.
También será más barato, dijo la firma. Una celda de batería de litio-hierro utiliza minerales de níquel, cobalto, litio y manganeso que cuestan hasta $80 por kilovatio-hora de almacenamiento.
Al usar hierro, Form espera llegar a menos de $6 por kw / hora en términos de costos de minerales para cada celda, y empaquetarlos en un sistema de batería completo mantendrá el costo a menos de $ 20 por kilovatio hora de almacenamiento de energía.
Este es el precio que los expertos dicen que las energías renovables finalmente podrán reemplazar a las centrales eléctricas tradicionales de combustibles fósiles.
Los inversores en la firma incluyen Breakthrough Energy Ventures, un fondo de inversión climática respaldado por Bill Gates, Jeff Bezos y otros. También han obtenido financiación del gigante siderúrgico ArcelorMittal, un productor de mineral de hierro líder en el mundo.
Form Energy está trabajando con ArcelorMittal en el desarrollo de materiales de hierro que ArcelorMittal suministraría no exclusivamente para los sistemas de baterías de Form.
La firma planea obtener el hierro a nivel nacional en los EE. UU. Y luego construir baterías cerca de donde estarán ubicadas, incluso dentro de American Iron Range en Minnesota para la empresa de servicios públicos Great River Energy.
Greg Ludkovsky, director global de investigación y desarrollo de ArcelorMittal, quien suministrará el hierro, dijo: Form Energy lideraba el desarrollo de soluciones de almacenamiento de baterías a escala de red de larga duración.
"La tecnología de almacenamiento de energía de varios días que han desarrollado tiene un gran potencial para superar el problema del suministro intermitente de energía renovable", dijo.
La empresa fue fundada por el pionero de las baterías de litio Yet-Ming Chiang, profesor del MIT, y Jaramillo, quien estudió economía antes de pasar a la tecnología de baterías, incluido un período de siete años en Tesla.
"El equipo fundador tiene 100 años de experiencia en baterías", dijo Chiang al Wall Street Journal. "Somos los alumnos de una generación de empresas de baterías fallidas que volvieron por más".
A principios de 2018 comenzaron las primeras pruebas a pequeña escala de la nueva tecnología de baterías y en 2020 pudieron comprar las patentes de una empresa de baterías con sede en Arizona.
Esto les dio una tecnología que era impermeable al agua pero que podía respirar oxígeno, un elemento esencial competente para su batería.
"Tener esta pieza clavada nos permitió pisar el acelerador", dijo Jaramillo.
El diseño final verá que 20 celdas individuales de 3 pies por 3 pies se agruparán en una batería y miles de baterías se unirán dentro de un almacén.
Cada almacén almacenará electricidad para una semana, lo que tardará días en cargarse por completo, pero se descargará hasta en 150 horas.
Se cargarán mediante plantas de energía renovable como la eólica y solar mientras estén en funcionamiento, para crear un búfer de 150 horas cuando no estén produciendo energía, asegurando así un suministro continuo de electricidad a la red.