RWE, una empresa energética alemana, está probando una avanzada tecnología de baterías desarrollada originalmente por la NASA para la Estación Espacial Internacional.
La innovadora solución de almacenamiento de energía se está integrando en los proyectos eólicos y solares de la empresa.
RWE tiene previsto probar baterías de níquel-hidrógeno en un proyecto piloto de energías renovables en su centro de pruebas de Milwaukee (Wisconsin, EE.UU.).
Las baterías, denominadas Energy Storage Vessels (ESV), capaces de más de 30.000 ciclos, son suministradas por EnerVenue, empresa líder en el uso comercial de la tecnología de hidrógeno metálico de alta eficiencia.
Innovación en níquel-hidrógeno
Las tecnologías de almacenamiento de energía son urgentemente necesarias a medida que el mundo experimenta un cambio significativo hacia las fuentes de energía renovables. Hasta ahora, nuestra mejor opción han sido las baterías de iones de litio, pero crear soluciones de almacenamiento a gran escala es cada vez más costoso y requiere más tiempo.
Las baterías de iones de litio son vulnerables al desbordamiento térmico y, para evitar un accidente grave, las grandes soluciones de almacenamiento de energía requieren instalaciones adicionales de refrigeración, ventilación y extinción de incendios. Las baterías construidas con níquel e hidrógeno pueden ser útiles en esta situación.
Las baterías de níquel-hidrógeno funcionan como las tradicionales, con electrodos apilados, pero encerradas en un depósito de gas presurizado. El cátodo utiliza hidróxido de níquel, mientras que el ánodo depende del hidrógeno. La carga produce hidrógeno gaseoso, que se oxida durante la descarga para crear agua.
A pesar de la preocupación por la manipulación de hidrógeno combustible y los depósitos presurizados, la presión interna es sólo el 5% de la de las pilas de combustible de hidrógeno. Además, cualquier exceso de presión hace que el hidrógeno se recombine en agua, lo que garantiza la seguridad.
Soluciones avanzadas de almacenamiento
La NASA lleva utilizando baterías de níquel-hidrógeno para sistemas como la Estación Espacial Internacional (ISS, por sus siglas en inglés) desde la década de 1970.
En el diseño inicial se utilizaron catalizadores de platino, que eran caros. Pero en 2020, Yi Cui, profesor de Ciencias de los Materiales en Stanford, creó un sustituto menos caro utilizando una aleación de níquel-molibdeno-cobalto, abriendo la tecnología a un uso más amplio.
La invención de Cui de un catalizador asequible de aleación de níquel-molibdeno-cobalto llevó a la fundación de EnerVenue.
Las baterías de EnerVenue, llamadas ESV, tienen tanques de dos metros de largo y 15 centímetros de ancho capaces de almacenar 3 kWh de energía.
A diferencia de las baterías de iones de litio, las ESV funcionan en un amplio rango de temperaturas (de -40°F a 140°F) sin necesidad de medidas de seguridad adicionales.
Sin embargo, las baterías de níquel-hidrógeno son más caras de fabricar y tienen menor densidad energética, por lo que se necesitan más unidades para igualar la producción de las de iones de litio.
A pesar de estas limitaciones, las baterías de níquel-hidrógeno destacan por su durabilidad, con una vida útil de 30.000 ciclos de carga, equivalente a hasta 30 años de uso.
EnerVenue calcula que conservan el 86% de su capacidad incluso después de un uso intensivo. Esto las convierte en una alternativa prometedora para el almacenamiento de energía a largo plazo en un futuro energético sostenible.
Avanzar en sostenibilidad
El proyecto piloto de RWE en su centro de pruebas estadounidense cerca de Milwaukee evaluará las baterías ESV de EnerVenue.
Los objetivos del proyecto son evaluar la eficiencia global, la resistencia a la temperatura, la duración, el rendimiento de carga y descarga y la adaptabilidad a los ciclos. RWE utilizará los datos de estos experimentos para mejorar la tecnología con vistas a su posible integración en futuros proyectos energéticos.
RWE afirma que las ESV tienen una vida útil extremadamente larga y pueden ciclar tres veces al día. Su diseño escalable garantiza flexibilidad y seguridad, ya que evita los riesgos de desbordamiento térmico que presentan las baterías de iones de litio, eliminando así los costosos sistemas de extinción de incendios. Además, los ESV son más fáciles de reciclar, lo que aumenta su sostenibilidad y su atractivo medioambiental.
«Los recipientes de almacenamiento de energía se construyen para satisfacer las demandas de las aplicaciones de energía limpia más diversas y exigentes, proporcionando una respuesta fiable, duradera y sostenible para proyectos de energía renovable a gran escala.
Colaborar con un líder como RWE nos permite mostrar las capacidades de nuestra tecnología y demostrar cómo puede impulsar el futuro de la expansión de la energía limpia y la resistencia de la red», dijo Majid Keshavarz, CTO de EnerVenue, en un comunicado.
RWE desarrolla y opera sistemas de almacenamiento en baterías en Estados Unidos, Europa y Australia, con una capacidad actual de 0,7 GW y 1,4 GW en construcción. Como parte de su estrategia Growing Green, la empresa pretende ampliar su capacidad a 6 GW en todo el mundo para 2030.
Con información de Interesting Engineering.
