Las nuevas baterías de hierro, ¿un avance hacia el futuro sostenible?

Varias empresas empiezan a despuntar en el sector de las energías renovables proponiendo nuevas baterías de hierro. ¿Se convertirán en la tecnología necesaria para ese futuro sostenible que imaginamos con multitud de coches eléctricos y otros aparatos conectados?

Hace poco el fabricante Form Energy presentó una innovadora batería fabricada con hierro, uno de los minerales más baratos, abundantes y seguros de la Tierra. Según los cálculos de la compañía, su propuesta permitiría hasta cien horas de suministro eléctrico con la décima parte del coste de las más habituales baterías de ion-litio.

Otra compañía, la norteamericana ESS, está desarrollando en paralelo unas baterías de flujo de hierro, compuestas por hierro, sal y agua como electrolito. Su propuesta promete un tiempo de respuesta rápido y la ausencia de degradación de su capacidad al menos durante 25 años. Una flexibilidad operativa con la que pretende revolucionar el mercado.

En ambos casos lo más importante y llamativo es poder evitar el uso de materiales químicos y tierras raras. Gracias a eso, se presupone una mejora tangible en cuanto a su impacto medioambiental. Además, también hace el proceso de su fabricación más económico y su reciclaje bastante sencillo.

EL ALMACENAMIENTO ESTACIONARIO, UN MERCADO CAMBIANTE E INNOVADOR

Ya en 2020 un análisis de Wood Mackenzie apuntaba a un cambio de dirección en el mercado. En dicho informe se apuntaba a que el litio-hierro-fosfato (LFP) estaba preparado para superar al litio-manganeso-cobalto-óxido (NMC) como la química de almacenamiento estacionario dominante, creciendo hasta más de un 30 % del mercado para 2030.

Es un tema importante debido a la creciente demanda tanto de vehículos eléctricos como de sistemas de almacenamiento de energía (ESS). Un mercado tan cambiante subraya la necesidad de desarrollar baterías de iones de litio más avanzadas. Las vías para lograrlo: mejoras tangibles en los cátodos, ánodos y electrolitos de las baterías.

foto de Michael Marais en Unsplash

El crecimiento exponencial de los vehículos eléctricos en el mercado ha disparado la demanda. Eso ha provocado una reducción del costo en las baterías de iones de litio en más del 85 % durante la última década. Sin embargo, puede que el futuro inmediato de las baterías vaya por otro camino bien distinto.

UN SUMINISTRO ESTABLE Y SOSTENIBLE GRACIAS A LAS BATERÍAS DE HIERRO Y AIRE

La propuesta de Form Energy es una batería fabricada con hierro, un mineral seguro, barato y abundante. Gracias a su particular construcción, se podría utilizar de forma continua durante períodos de varios días, lo que favorecería una red eléctrica segura, confiable y, también crucial, renovable.

Uno de los grandes desafíos actuales para la red es precisamente cómo poder gestionar una fuente renovable para que resista a fenómenos meteorológicos sin alterar su fiabilidad. Con esta tecnología se pretende superar una de las barreras para la descarbonización profunda: conseguir que una energía renovable esté disponible cuándo y dónde se necesite.

Gracia a un proceso denominado «oxidación reversible”, esta batería de hierro y aire podría almacenar electricidad durante 100 horas. Al basar su composición en materiales baratos y disponibles, el coste por kilovatio-hora sería de una décima parte en comparación a las baterías de iones de litio.

PROPUESTAS DE FUTURO CON MATERIALES SIMPLES: BATERÍAS DE HIERRO, SAL Y AGUA

La apuesta de Form Energy ha resonado en el sector, con una exitosa nueva ronda de fondos de hasta 240 millones de dólares. Aunque no es la única propuesta que pretende revolucionar el mercado. ESS también se ha sumado al carro del hierro como respuesta a los problemas habituales de los diseños basadas en el litio.

El objetivo de esta compañía norteamericana es el de reducir el impacto medioambiental de las baterías y, de paso, abaratar los costes de fabricación. Para ello, se basan en el uso de materiales que ya están en el mercado como el hierro, la sal y el agua.

Otra ventaja es que, al no necesitar una combustión química para funcionar, se elimina el riesgo de explosión, lo que le da seguridad. La estimación para estas baterías de ESS es prometedora: entre seis y doce horas de uso, soportando unos 20 000 ciclos de carga sin degradación durante más de veinte años.

HACIA UN FUTURO CON BATERÍAS MÁS DURADERAS, ECONÓMICAS Y SOSTENIBLES

Son solo dos de entre muchos otros proyectos innovadores, pero conjugan dos elementos importantes. El primero es poder evitar el uso de materiales como el litio, cuyo impacto medioambiental es mayor. Que el proceso sea más económico y sostenible es una ventaja para los fabricantes, los usuarios y, por supuesto, para el planeta.

foto de Kumpan Electric en Unsplash

El otro es depender en menor medida de las llamadas tierras raras, un grupo de elementos químicos necesario para fabricar tanto productos tecnológicos como equipos médicos y hasta armamento. Aunque otros países también tienen yacimientos, que el 80 % de su producción proceda de China provoca notables tensiones geopolíticas.

De avances en este sentido depende en buena medida la salud de tecnologías como las de los coches eléctricos, los dispositivos electrónicos más avanzados y las placas solares, por citar solo algunos. Y aunque el hierro no parezca un elemento sacado precisamente de una película de ciencia ficción, puede ser uno de los grandes protagonistas de esta historia.

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