Baterías de flujo como alternativa para el almacenamiento de energía en generación distribuída

Las tecnologías electroquímicas, y en concreto las baterías de flujo, son probablemente las alternativas más prometedoras para el almacenamiento de energía en generación distribuída, lo que las hace muy adecuadas como sistemas de almacenamiento de energía por ejemplo en el contexto del proyecto SOLGEMAC, cuyo objetivo es abordar el desarrollo de nuevos sistemas de aprovechamiento térmico y químico de la energía solar concentrada de forma más eficiente, gestionable y modular.

 Autor: [Raúl Díaz – IMDEA Energía]

 El almacenamiento de energía y la gestión de las redes eléctricas se están convirtiendo en una cuestión fundamental en aquellos países que están poniendo más énfasis en la producción eléctrica a partir de fuentes renovables. La generación eléctrica de origen renovable es intrínsecamente intermitente, por lo tanto a medida que aumenta su contribución a la producción eléctrica total, se hace más necesario disponer de sistemas de almacenamiento masivo de la energía que permitan un mejor ajuste entre la producción y la demanda.

 Entre las numerosas tecnologías de almacenamiento de energía que existen, las baterías son de las más utilizadas para diversas aplicaciones. En concreto, para el almacenamiento masivo estacionario de energía las baterías de flujo están entre los dispositivos potencialmente más adecuados. En este tipo de batería, tal y como se muestra en la Figura 1, las reacciones redox que permiten acumular y liberar energía tienen lugar en el electrolito, que es bombeado al electrodo correspondiente desde un depósito central. Por tanto, la cantidad de energía que almacenan estos dispositivos depende de la cantidad de electrolito que acumulan, mientras que su potencia es función de la velocidad de las reacciones que se producen. La concentración del par redox activo es importante para ambos parámetros.

Figura 1: Esquema simplificado de una batería de flujo.

 Dado su funcionamiento, las baterías de flujo permiten modular sus voltajes de salida y capacidades de almacenamiento simplemente conectando múltiples celdas y usando depósitos de diferentes tamaños. Esto las hace ideales como potenciales sistemas de almacenamiento de energía de generación distribuída, cuyos requisitos dependen de las necesidades de distribución de cada sistema.

 Entre las baterías de flujo posibles la que se encuentra más desarrollada es la de vanadio, que se basa en las reacciones redox del par V(IV)/V(V) y el par V(III)/V(II). Sin embargo, el coste y problemas medioambientales del vanadio, junto con el necesario uso de una membrana separadora de tipo Nafion® hacen que todavía se requiera bajar sus costes para que sean competitiva. La investigación actual trata tanto de optimizar estas baterías como de buscar baterías de flujo con pares redox alternativos, todo con el objetivo de llegar a tener baterías de flujo que faciliten la pronta implementación de los sistemas de generación distribuida de energía.

 Más información

 C. Ponce de León et al., J. Power Sources 160 (2006), 716-732.

http://thefraserdomain.typepad.com/energy/2006/01/vandium_reflux_.html