Una nueva batería podría revolucionar el almacenamiento de energía: la chatarra

Dos de los metales de desecho más abundantes de la civilización post-industrial, y que sobran por todos los rincones de los paises, son el acero y el cobre. Por eso, un equipo de científicos de la Universidad de Vanderbilt, en Tennesse, EEUU, ha desarrollado un prototipo de batería inspirado en un modelo milenario, que podría además ofrecer una forma barata y accesible para almacenar energía renovable.

La batería de acero-cobre se podría crear manualmente con materiales encontrados en cualquier depósito de chatarra vieja y podría almacenar la energía a niveles cercanos a las baterías de coche de plomo-ácido. Incluso han demostrado que podría soportar durante muchos años el valor de los ciclos de carga para arrancar.

Pero, ¿hay un modelo de almacenamiento de energía milenario que además se fabricaba con chatarra? Según esta investigación, mientras las baterías modernas no comenzaron a desarrollarse hasta el siglo XIX, algunos creen que las semillas de esta tecnología se sembraron muchos siglos antes. La denominada Pila de Bagdad representa un conjunto de artefactos que datan del siglo I A. de C., y que consiste en una urna de terracota, cerámica, una hoja de cobre y una barra de hierro. Cuando fueron descubiertas en 1930, también lo eran las huellas de un agente ácido como el vino o vinagre, que podrían haber servido como electrolito de una batería.

Si se utilizó o no realmente como almacenamiento de energía es una cuestión de cierta controversia (se ha llegado a desmontar la teoría como un fraude de la historia), pero en cualquier caso, el hecho de que un artefacto así era posible para su supuesto objetivo, es decir, almacenar la energía, inspiró a este equipo de investigadores de la Universidad de Vanderbilt a la hora de realizar un diseño también muy sencillo.

El equipo comenzó con chatarra de latón y acero, el primer y tercer tipo más abundante de residuos de metales en Estados Unidos. Los materiales fueron luego anodizados, utilizando productos químicos domésticos comunes, un tratamiento que se suele utilizar para dar una capa de óxido de aluminio decorativo o protector.

Pero en este caso, los investigadores encontraron que reordenando las superficies de la chatarra en las redes de tamaño nanométrico de óxido de metal, les llevarían a ser capaces de almacenar y liberar energía, y especialmente si se asociaba con un electrolito de hidróxido de potasio a base de agua, que además tiene el beneficio añadido de no ser inflamable.

La prueba no pudo ser más exitosa. El equipo comprobó que la batería exhibe voltaje de los elementos de hasta 1,8 V, una densidad de energía de hasta un 20 Wh por kg y una densidad de potencia de hasta 20 kW por kg. También le puso a prueba con 5.000 ciclos de carga consecutivos, que es alrededor los 13 años de valor de la carga y la descarga diaria, y vio que seguía reteniendo más del 90% de su capacidad original.

En lugar de comercializar su invención, el equipo insiste en que su objetivo es que la chatarra pueda volver a ser reutilizada y que aquella población que necesite alguna forma barata de almacenar su energía lo pueda hacer. A tal fin, se está planificando la construcción de un prototipo a escala real que podría ser utilizado en una casa inteligente y eficiente energéticamente y entonces un día darán las instrucciones claras y necesarias para que otros puedan hacer lo mismo.

"Estamos viendo el comienzo de un movimiento en la sociedad contemporánea que lleva al Maker Movement, al hazlo-tú-mismo (DIY, Ideas Do It Yourself), donde el desarrollo de productos a gran escala y la fabricación está siendo descentralizado y reducida para individuos o comunidades" dice Cary Pint, profesora asistente de Ingeniería Mecánica en Vanderbilt. "Hasta el momento, la fabricación de las baterías estaba en manos de los centros tecnológicos pero creo que vamos a ver el día en que los ciudadanos que se quieran desconectar de la red puedan hacerlo porque pueden producir sus propias baterías".

¿Significa eso la democratización del almacenamiento de la energía? Para estos investigadores, sí, sería algo así.