Investigadores del centro español CIC energiGUNE han validado una batería de flujo de hierro-plomo capaz de superar 10.000 ciclos de carga y descarga. La tecnología no está pensada para instalarse en coches eléctricos, sino para almacenar durante horas grandes cantidades de electricidad procedente, por ejemplo, de parques solares y eólicos. Su interés está precisamente en utilizar materiales conocidos y con cadenas de suministro y reciclaje ya desarrolladas, además de una arquitectura simplificada con un único circuito de electrolito y una membrana libre de flúor que busca contener costes y reducir la dependencia de materias primas críticas.
Ese destino cambia completamente las reglas del juego. En la batería de un automóvil importan enormemente el peso, el volumen y cuánta energía puede almacenarse en cada kilogramo. En una instalación fija junto a una planta fotovoltaica, esas variables pierden importancia frente a otras como el coste, la seguridad, la duración y la disponibilidad de los materiales. Es precisamente el terreno en el que CIC energiGUNE está probando su batería de flujo de hierro-plomo.
Más de 10.000 cargas y descargas
El sistema ha completado 10.000 ciclos de carga y descarga en pruebas realizadas a temperaturas de entre 25 y 30 ºC. La cifra resulta especialmente relevante en almacenamiento estacionario: una instalación que cargue cuando existe exceso de producción solar y entregue electricidad posteriormente puede realizar ciclos prácticamente todos los días. Cuanto mayor sea su vida útil, más tiempo puede mantenerse operativa antes de requerir sustituciones importantes.
La tecnología española utiliza hierro y plomo como materiales activos, dos elementos con cadenas industriales y de reciclaje ampliamente establecidas. Esto no convierte automáticamente al sistema en barato ni garantiza que vaya a comercializarse a gran escala. Todavía está en desarrollo y su siguiente objetivo es avanzar hacia módulos de potencia del orden de los kilovatios.
Una batería muy diferente a la de un coche eléctrico
Las baterías de flujo funcionan de una manera distinta a las tradicionales de ion-litio. La energía se almacena en electrolitos contenidos en depósitos externos. Aumentar el tamaño de esos depósitos permite incrementar la cantidad de electricidad almacenada, mientras la potencia depende fundamentalmente del tamaño y número de las celdas y stacks.
Esta separación entre potencia y capacidad energética resulta especialmente útil cuando se necesita almacenar electricidad durante varias horas. El diseño desarrollado por CIC energiGUNE introduce además una peculiaridad: emplea un único circuito de electrolito, frente a las arquitecturas convencionales que utilizan circuitos separados. La intención es reducir componentes y simplificar el sistema.
También utiliza una membrana libre de flúor, desarrollada para reducir la resistencia interna y limitar el transporte no deseado de especies químicas entre ambos lados de la batería.
España necesitará cada vez más baterías que no se muevan
El interés de estas tecnologías aumenta a medida que crece la generación solar y eólica. Cuando existe mucha producción renovable y poca demanda, una batería estacionaria puede almacenar esa electricidad para recuperarla horas después. En estas aplicaciones, utilizar una química algo más pesada puede tener poca importancia si a cambio proporciona miles de ciclos, seguridad y materiales disponibles.
Por eso el futuro de las baterías no pasa necesariamente por encontrar una única química ganadora. El litio puede seguir dominando el coche eléctrico mientras tecnologías como las baterías de flujo encuentran su espacio almacenando energía en redes, industrias, microredes y parques renovables.
La investigación española de hierro-plomo acaba de superar una barrera significativa: demostrar que puede hacerlo durante más de 10.000 ciclos. Ahora queda el paso más difícil: escalarla y comprobar si esa durabilidad puede convertirse también en una solución competitiva fuera del laboratorio.