¿nueva batería?

[magriver]

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[Dario Ruarte]

O yo me confundo de foro o este tema YA LO TRATAMOS.

[magriver]

Mil perdones por no haberlo buscado previamente, a ver si el administrador borra el hilo.

[magriver]

Pues o soy my malo buscando o no lo encuentro por aquí. por si acaso lo recoloco y si ya apareció habrá que quitar el hilo. Parece que la durabilidad, seguridad y precio son bueno de coste son buenos

http://news.sciencemag.org/chemistry/2015/09/cleaner-greener-way-store-solar-and-wind-energy

Con el continuo aumento de la energía solar y eólica, la caza ha comenzado para las baterías baratas que son capaces de almacenar grandes cantidades de energía y entregarla cuando está oscuro y el viento está en calma. El año pasado, los investigadores reportaron un avance en una batería de embalaje de energía potencialmente barato. Pero requiere materiales tóxicos y cáusticos. Ahora, el mismo equipo ha revisado su química, la supresión de los constituyentes de una nocivas avance que podría hacer que el futuro este tipo de baterías mucho más barato y más fácil de construir.

El nuevo diseño es lo que se conoce como una "batería de flujo", que suele ser mucho mayor que el de células de iones de litio elegante o batería de automóvil de plomo-ácido. A diferencia de las baterías convencionales, las baterías de flujo no empaquetar todos sus componentes de la batería juntos. Más bien, se separan el poder química oferta y un par de líquidos conocidos como electrolitos, desde los electrodos necesarios para aprovechar ese poder. Este diseño hace que sea fácil para aumentar la capacidad de almacenamiento de energía de la batería simplemente aumentando la cantidad de electrolitos almacenados en tanques externos. Eso tiene muchos ingenieros ojeando estas baterías como una manera de almacenar el exceso de energía solar y eólica en los períodos de pico de producción para su uso en momentos en que su producción está apagado.

En el corazón de baterías de flujo es un sándwich de electrodos, conocido como una pila, separados por una membrana conductora de iones. Los electrolitos se bombean a través de la pila durante la carga y la descarga. En la mayoría de los diseños, cuando la batería está descargada para proporcionar potencia, a tiras de los electrodos cargados positivamente electrones de las moléculas en un electrolito y los envía a través de un circuito para cargar aceptor de moléculas en el segundo electrólito. Este proceso produce iones con carga positiva en el primer electrolito que viajan a través de la membrana en el segundo electrolito, donde se equilibran las cargas que vienen de los electrones. Cuando la batería está cargada, el flujo de electrolitos, electrones y los iones se invierte y los electrones se vierten en el primer electrolito.

El año pasado, los investigadores dirigidos por la Universidad de Harvard materiales científico Michael Aziz crearon una batería de flujo de almacenamiento de alta energía que utiliza compuestos orgánicos llamados quinonas como los componentes electrónicos que almacenan de una de sus dos electrolitos. La otra bromo, sin embargo, contenida, un compuesto tóxico que también se corroe fácilmente acero y otros materiales comúnmente usado para contener el electrolito líquido y el tubo alrededor. Eso obligó al equipo de Harvard para contenerlo con materiales resistentes a la corrosión caros, una solución demasiado costoso para la mayoría de aplicaciones.

Aziz y sus colegas se preguntaron si había una manera de cambiar la química de su batería para que no tendría que tales materiales cáusticos. La mayoría de las baterías utilizan las soluciones de electrolitos que son ya sea ácido o alcalino, ya que estos son expertos en transportar cargas eléctricas de un lado de la batería para el otro, que es esencial para una batería tanto de carga y descarga. En la batería anterior del equipo, tanto la quinona y el bromo se disolvieron en soluciones ácidas.

El equipo de Harvard dio cuenta de que una posible sustitución de bromo era una molécula de carga de transporte de llamada ferrocianuro, que suena peligroso, pero en realidad se utiliza como un aditivo alimentario. Ferrocianuro, sin embargo, se disuelve en soluciones alcalinas, no los ácidos. Así Aziz y sus colegas pellizcada la estructura química de su quinona-arrancando un par de grupos de azufre y su sustitución por pares de átomos de hidrógeno y oxígeno-en el extremo convertir el compuesto en una que se disuelve fácilmente en una solución alcalina.

El plan funcionó, y como informan hoy los investigadores en la revista Science, la batería almacena fácilmente el poder con sólo los componentes que son baratos, abundantes, y no tóxico.

Por ahora, Aziz toma nota de las tiendas de baterías alcalinas quinona sólo alrededor de dos tercios de la energía por volumen que la versión a base de ácido anterior. Pero debido a que no requiere materiales costosos de tratar con bromo, es probable que sea mucho más barato de producir y más amigable de usar. "Esta es la química que estaría feliz de poner en mi sótano", dice Aziz. Y eso no puede estar muy lejos. Una batería de flujo utilizando los nuevos quinonas y ferrocianuro sería probable que sólo tiene que ser del tamaño de un par de tanques de agua caliente para almacenar la energía producida por un panel solar en la azotea casa convencional.

"La química suena muy bien", dice David Keith, experto en energía de la Universidad de Harvard, que no participó del estudio actual. Señala que la mayoría de los propietarios de viviendas y pequeñas empresas todavía no tienen que usar baterías como respaldo para sus suministros de energía renovables, ya que están conectados a la red que puede suministrar energía cuando sea necesario.

Aziz está de acuerdo, pero añade que ya hay aplicaciones de nicho, donde la instalación de baterías tiene sentido financiero. Muchas empresas, por ejemplo, pagan no sólo por el número de kilovatios-hora de energía que utilizan, sino también la velocidad máxima a la que se entrega, Aziz explica. Eso es porque las empresas que utilizan la mayor parte de su poder a la vez que tener líneas eléctricas adicionales para entregar todo, y los servicios públicos que cobran por ello. Mediante la instalación de las baterías, estas empresas pueden usar el poder para reducir la necesidad de conexiones eléctricas adicionales, y así reducir sus costos almacenado. Este tipo de aplicaciones, Aziz predice, sólo se van a crecer. Si es así, baterías de flujo baratos, no tóxicos podrían convertirse en una parte clave de nuestro futuro energético.

[Dario Ruarte]

A ver... no era un tema exclusivo sino que fue en un tema ya abierto. Recuerdo que Alb arrancó defendiéndola y luego hizo una verónica cuando vio sus rendimientos y, si mal no recuerdo Kambei hizo un cálculo al respecto.

Yo le pegué a lo bestia de entrada (era una noticia vieja, se apuntalaba en subvenciones, etc.).

Juro que lo hemos hecho. Alguien que se acuerde dónde tratamos este tema ?

[Mr Mindundi]

Creo que os referís a este hilo:

http://foro-crashoil.2321837.n4.nabble.com/Que-pasara-con-el-mundo-cuando-se-agote-el-petroleo-tp24044p24173.html

Saludos

[alb.]

Dario Ruarte escribió

A ver... no era un tema exclusivo sino que fue en un tema ya abierto. Recuerdo que Alb arrancó defendiéndola y luego hizo una verónica cuando vio sus rendimientos y, si mal no recuerdo Kambei hizo un cálculo al respecto.

Yo explique que era humo, que era una investigación seria, que tiene potencial para ser una tecnologia importante y que se esta avanzando mucho y muy rapidamente en este tema. Y que tus acusaciones son muy injustas e infundadas.

Luego Kambei hizo un comentario completamente absurdo con unos calculos delirantes que no iban a ninguna parte.

Viendo que nadie tenia interes en el tema, pase de comentar nada mas. Pero si quereis lo tratamos, creo que es una tecnologia muy interesante.

[magriver]

A mi me interesa mucho porque tiene pinta de ser de esas cosas tipo haztelo tu mismo: un par de depósitos de ACS de acero de 200 litros, unos cables de cobre, unos químicos...

He estado mirando al respecto también la ya viejísima tecnología de edison de baterías de niquel-hierro, entiendo que muy adecuadas para el uso dia-noche con placas solares. Son caras pero robustas y pueden durar toda la vida.

https://es.wikipedia.org/wiki/Bater%C3%ADa_de_n%C3%ADquel-hierro

[Dario Ruarte]

alb. escribió

Y que tus acusaciones son muy injustas e infundadas.

[Kanbei]

Esta es la idea básica de la batería



Un unicornio, para captar fondos en start-ups de magufería.

Y este es el comentario.

kambei escribió

.. siempre que estudiamos alguna fuente de energía no fósil nos encontramos con obstáculos insalvables,: la escala y el gradiente energético.

El gradiente energético de los combustibles fósiles es el resultado de energía proveniente del Sol acumulada durante eones. El factor tiempo de este gradiente escapa a la escala humana. Esto el Homo Colossus no lo entiende, y esto hace tan peligrosos para la sociedad a los tecnoptimistas, una de las corrientes filosóficas más influyentes del citado homínido.

La clave está en este párrafo
""
Mass transport processes

To realize a low-cost battery, we must be able to operate at high current densities without compromising voltage efficiency. With the rapid charge transfer processes in quinones, the current density will be limited by mass transport of the reactants and products. If a current density of 100 mA cm−2 is required at a reactant concentration of 1 M, we may use the steady-state Nernst diffusion layer model to estimate the mass transport coefficients to be approximately 5 × 10−4 cm s−1.20 Consequently, to maintain a current density of 100 mA cm−2 with a redox couple that has a solubility of 1 M and a diffusion coefficient of about 1 × 10−6 cm2 s−1, the solutions must be circulated past the electrodes so as to maintain a thin diffusion layer of approximately 2 × 10−3 cm. Such a diffusion layer thickness is in the practical range of values observed with rapid circulation. Flow-through electrodes can lead to further reduction in diffusion layer thickness.21,22 Thus, the diffusion coefficient and solubility of the redox couple are principal properties for which the values must be as high as possible for reaching the performance and cost targets for large-scale energy storage applications.

""

Si no entiendo mal se refiere a que hace falta 1 mol de ácido sulfúrico para inferir una corriente de 0,1 A.

1 mol de ácido sulfúrico pesa 98 gramos, según esto hay que encapsular 100 gramos de ácido sulfúrico en 1 centímetro cuadrado, entiendo que será un cm3 (peso/volumen) para obtener un almacenamiento de 0,1 A. (Amperio), a través de un membrana o solución de quinonas.

Hay producir el ácido sulfúrico, la quinona, la fuente energética (de las hadas del bosque claro) conseguir que se quede ahí, y luego liberarla a demanda, garantizando amperaje, ciclos de descarga, bla, bla, bla ... Un unicornio!



¿Cómo era eso?
Ah! Es más fácil que un camello pase por el ojo de una aguja.

Next XD.

[alb.]

Me equivocaba, Kambei no escribí 1 mensajes absurdo y disparatado.... escribió 2 mensajes absurdos y disparatados.

Como ya dije, ante mensajes como este no se que responder.

[Kanbei]

Te ha faltado tiempo. Mensaje que publicaste a las 2:56. Joder me fui a la cama pensando que no lo había explicado bien, y zás!

Estos son los artículos que enlazó alb
""
Han estudiado el comportamiento eléctrico de  1710 quinonas, para identificar cuales tienen mayor potencial para su utilización en baterías.
http://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2015/sc/c4sc03030c
Y en base a esto han diseñado nuevas baterías y han probado prototipos de las mismas:
http://www.sciencemag.org/content/349/6255/1529.abstract

http://jes.ecsdl.org/content/161/9/A1371.full?sid=e4be8ba7-839f-4669-9a85-5b9c42d73289
""
Se trata de las denominadas Organic Redox Flow Battery (ORBAT) basadas en benzoquinonas .

Se basan en la física de flujos.
Un flujo es la transmisión de una sustancia (entendido sustancia como concepto extendido de materia-energía) a través de una membrana (entendido de forma amplia como sólido isotrópico, disolución, muro, tubo hueco, pared, ... ) Siempre hemos de tener un espacio con mucha sustancia y otro con poca sustancia para que se desencadene el flujo. Así funciona toda la dinámica de fluidos, el cálculo de instalaciones de agua, electricidad, gas, petróleo...;  y de estructuras también, si entendemos la fuerza de la gravedad como un "flujo"que traspasa los materiales, produciendo deformaciones, o gradientes.

Una forma de entender el flujo es la Transmitancia Térmica o "U", que se usa en el cálculo de acondicionamiento de espacios arquitectónicos y se mide como la inversa de la Transmisión de Calor (W/m2ºC) y que produce gradientes entre temperaturas exteriores e interiores.

Bien.
Las ORBAT pretenden crear un flujo de electrones usando dos soluciones, una ácida y una básica, a través de una mebrana de quinonas, o benzoquinonas (uy ya apareció un derivado del petróleo, malo)

Se supone, y lo expresa bien el artículo, que un mol de ácido sulfúrico (98 gramos) infiere un flujo de 0,1 A a través de una superficie de benzoquinona de 1 cm2. Poco, no poquísimo.

Las baterías convencionales aprovechan las cualidades de  los metales para transferir electrones.

Los flujos de electrones que se producen por el "empuje de electrones" son siempre bajos, en todas las baterías, pasadas, presentes y futuras y producen la poco útil corriente contínua, completamente insuficiente para mantener una sociedad industrial compleja como la nuestra.

La Sociedad Industrial le debe mucho a Nikola Tesla por descubrir la corriente alterna.
Tesla descubrió que haciendo vibrar los conductores a alta frecuencia conseguíamos simular grandes flujos de electrones. En realidad estos no se movían, vibraban!! Y así se pudo desarrollar la red eléctrica
que vibra a 50 Herzios y es capaz de simular grandes diferencias de potencial (flujo de electrones de donde hay muchos a donde hay pocos)

Bien, la corriente alterna necesaria para sostener la Sociedad Indsutrial sólo se puede conseguir haciendo girar grandes campos electromagnéticos, a través de pesadas, gigantescas, inmensas bobinas de hilo de cobre presentes en las turbinas (hidro, eolicas, gas, carbón, uranio, diesel ...)

podemos perder el tiempo analizando baterías con rendimientos irrisorios, mientras nuestra red eléctrica se cae por falta de capital y de rentabilidad económica y energética.

[alb.]

Bueno... veo que no hay dos sin tres.

Ya van tres comentarios absurdos y delirantes, que no tienen el menor sentido, no van a ninguna parte.... y no se que podría comentar de ellos.

[Kanbei]

Lo dicho Magriver,
no pierdas el tiempo con vendedores de unicornios.

Si ves una ORBAT en el Leroy Merlin (cosa que no va ocurrir) no la compres. Por dentro está llena de hadas del bosque.

[Dario Ruarte]

Bueno. Por un lado me quedo tranquilo porque el tema LO HABIAMOS TRATADO (no era mi mente agotada jugándome malas pasadas )

Por el otro lado resulta que las "baterías de fluxo" todavía NO EXISTEN. Hay unos modelos experimentales y, para seguir 'experimentando' adivina qué necesitan ?... exacto!, más dinero !  

NOTA ACLARATORIA = Las baterías de fluxo SI existen, me refiero a las de esta noticia con quinones y otras cosas basadas en líneas de investigación en las que hay que gastar SI O SI el dinero de los contribuyentes y escribir el correspondiente "paper" a los fines académicos.

Y, la eventual ventaja de esta batería "de fluxo" es que... bueno... en realidad es que... bien... digamos que a costa de un tamaño megaelefantiásico pueden contener pequeñas cantidades de energía pero, ser usadas de un modo más o menos continuo y que, al menos en su configuración "sucia" (la venenosa y contaminante) se pueden hacer con materiales más o menos sencillos y que, en la versión "limpia" (la que no existe) sería con "bio" y -como dice Kambei- otros unicornios y hadas del bosque que, si me das el dinero suficiente (cof cof) las seguiré investigando.

[alb.]

Estuve buscando informacion sobre esta bateria y la ver es que resulta muy interesante.
Tienen muchas ventajas.
1) No utiliza metales, ninguno. Los compuesto que se oxidan y se reducen son compuestos organicos, concretamente quinonas/hidroquinonas
2) Las quinonas son compuestos baratos, faciles de sintetizar a partir de materiales baratos y abundantes como el antraceno y no toxicas. En la industrias química se producen y utilizan por miles de tonelada, y muy estables.
3) Las baterías de flujo pueden resistir un numero de ciclos muy elevado o ilimitado.
No contiene estructuras que se puedan ir degradando o contaminando.
4) La potencia y la capacidad de la batería son independientes. Se puede diseñar una bateria de flujo con mucha capacidad( un tanque muy grande)  o con mucha potencial( una superficie de membrana muy grande)
5) No hay auto descarga... las batería puede permaneces cargada de manera indefinida.
6) No emplea catalizadores ni elementos raros ni valiosos como platino,paladido, rutenio. etc.
7) Tiene un rendimiento muy elevado.
8) Su densidad de potencia es elevada 1w/cm2
9) Su densidad energetica es media, menor de 90wh/kg. lo que no la hace muy adecuada para aplicaciones moviles.

Solo le encuentro una pega... y es que no encuentro la pega.
En todas las nuevas tecnologias de baterías que se están investigando, siempre hay muchas ventajas potenciales( que las noticias les encanta señalar), pero también hay alguna pega que limita o obstaculiza su implantación.(de las pegas siempre se callan).  Es un ejercicio divertido buscar la pega. Pero en este caso no la he encontrado. Debo estar perdiendo facultades.

Quizás alguien piense.... "Puede que no tenga ninguna pega."
Entonces la pregunta es. ¿Porque no  llevamos 30 años utilizando masivamente estas baterías?
¿Por que no se han desarrollado antes?
Las baterías de flujo comenzaron a investigarse en la crisis del petroleo del 73. Y la razón por la que no se desarrollaron era que dependían de metales caros. Las quinonas y su capacidad Redox se conocen desde el inicio de la química orgánica.... Si a un quimico organico le pides que diseñe una batería sin metales, la primera opción a utilizar son las quinonas.¿Acaso no se le ha ocurrido a nadie hacer baterías de flujo de quinonas hasta ahora? Me parecería sorprendente. Y si se les ha ocurrido a alguien.¿Por que no tuvieron exito?

[alb.]

Dario Ruarte escribió

NOTA ACLARATORIA = Las baterías de fluxo SI existen, me refiero a las de esta noticia con quinones y otras cosas basadas en líneas de investigación en las que hay que gastar SI O SI el dinero de los contribuyentes y escribir el correspondiente "paper" a los fines académicos.

Nos ha jodido.... estamos hablando que una tecnologia que se esta investigando y la investigacion consume dinero y produce conocimiento..¿Que problema tienes con esto

Y, la eventual ventaja de esta batería "de fluxo" es que... bueno... en realidad es que... bien... digamos que a costa de un tamaño megaelefantiásico pueden contener pequeñas cantidades de energía pero, ser usadas de un modo más o menos continuo y que, al menos en su configuración "sucia" (la venenosa y contaminante) se pueden hacer con materiales más o menos sencillos y que, en la versión "limpia" (la que no existe) sería con "bio" y -como dice Kambei- otros unicornios y hadas del bosque que, si me das el dinero suficiente (cof cof) las seguiré investigando.

Te doy unos pocos datos aproximados para que sepas un poco de que estas hablando.
La capacidad energetica de una disolución de quinona con una concentración 1M es aproximadamente de 90wh/litro.
Es decir, que en una instalación domestica del mismo tamaño que una caldera de gasoleo,(un deposito de 1000 litros, la caldera) podrías almacenar 90Kwh, y meter y sacar la electricidad con una potencia de 10KW.
Es decir podria almacenar el consumo medio de un hogar de 4 personas durante 10 dias.

Y el coste de  los 1000 litros de quinona, puede costar lo mismo que si fuera de gasoil. La diferencia esta en que la quinona a diferencia del gasoil, no se gasta. Te puede durar muchos años.

[Dario Ruarte]

Si esos son los datos REALES (no los del folleto) guardo la foto del unicornio que tenía lista para pegar. Que en una tonelada (1000 kgs) tengas 90 KWh no es ninguna tontera EXCEPTO entender como la "cargamos".

Si exige el transporte de quinones y/o la manipulación de líquidos de un modo extraño y no es posible 'empaquetarla' de un modo más o menos seguro, entonces podemos quedarnos con las viejas y queridas baterías de Fe de Don Edison (que duran como 100 años o más). Son caras pero se amortizan con las décadas.

Eso si, creo que tienen algunos problemas en la descarga profunda pero, nada que no pueda resolverse con más y más baterías hasta dimensionar adecuadamente el sistema a las necesidades.

Problema ?... el costo total es ELEVADO.

Como dices, la de flujo tiene que tener alguna pega (seguramente el costo o el modo de cargarla) porque, con esos rendimientos deberíamos verla por todos lados.

[alb.]

Dario Ruarte escribió

Si esos son los datos REALES (no los del folleto) guardo la foto del unicornio que tenía lista para pegar. Que en una tonelada (1000 kgs) tengas 90 KWh no es ninguna tontera EXCEPTO entender como la "cargamos".

Esos son los datos puestos de memoria sobre lo que lei hace un par de semanas.
Ahora los he revisado a ver si eran correctos.

By choosing the appropriate organic redox couples for the positive and negative electrodes, we
project that a cell voltage as high as 1.0 V can be achievedThe quinones have a charge capacity in the range of 200–490 Ah/kg, and cost about $5–10/kg or $10–20/kWh, leaving ample scope for achieving
the US Department of Energy’s target of $100/kWh for the entire battery system.

En teoria pueden llegar hasta los 490wh/kg( o mas si se consigue dar con una pareja con un voltaje mayor).
Pero este valor en la practica no se puede alcanzar, ya que se trabaja en disolución.  Obviamente cuanto mayor sea la concentracion de quinona, menos volumen de disolucion se necesitara.
La solubilidad de la quinona, supone una primera limitacion. Aunque algunas pueden llegar a concentraciones de 2M, seguramente en la practica se trabaje con disoluciones de 1M.
Esto reduce la densidad energetica a 90wh/litro. Aunque hay que tener en cuenta que se necesitan 2 quinonas diferentes,(Para el lado positivo y negativo respectivamente). Por lo que reduce el invento a unos 50wh/litro.( No es exactamente la mitad)
Este es un valor aproximado, el valor puede variar dependiendo de las quinonas empleadas y su concentracion. Pero esos 50wh/litro, que se puede alcanzable e incluso superable. No es un ideal teorico.

Analizando el precio de los materiales requeridos, se ve que esta entre los 10-20$/kwh, Por lo que hay un margen para poder alcanzar una bateria comercial que tenga un precio de 100$/kwh.


Resumiendo... que en principio es posible fabricar con esta tecnologia baterías de flujo con unas buenas especificaciones y a bajo precio.
Pero que sea posible hacerlo, no significa que se haya hecho... todavia queda un largo camino hasta conseguir hasta desarrollar un producto comercial.

¿Preguntas como se carga?
Pues funciona como cualquier bateria recargable. Cuando recibe energia electrica se carga, cuando la entrega se descarga.

La bateria de flujo funciona con dos disoluciones de quinonas, separadas por por una membrana permieable a los protones.  Cuando se descarga, una quinona se reduce y la otra se oxida, generando una diferencia de potencial. Cuando se carga, se mantiene externamente una diferencia de potencial que provoca las reacciones contrarias. La primera se oxida y la segunda se reduce.

Las pruebas realizadas han mostrado que el proceso de carga y descarga tiene una eficiencia de Faraday muy elevada, practicamente del 100%.
Esto significa que no hay reacciones parasitas, que no se pierden los electrones por el camino. Sino que todos los electrones que se desprenden en la oxidación de una quinona, acaban reduciendo la otra quinona.

Desgraciadamente eso no significa que la eficiencia energetica de todo el ciclo de carga y descarga sea del 100%. El potencial necesario para el proceso de carga, es mayor que el obtenido en el proceso de descarga.
Aunque no se pierdan los electrones por el camino, necesitamos electrones con mas energia, para cargar que para descargar.
¿Cual es la eficiencia energetica de estas baterías?
Pues todavia no se sabe porque depende del diseño en concreto de la batería, y todavia no se ha realizado.
Es un proceso complejo ya que hay que tener en cuenta muchas variables y es una optimizacion muy complicada.
Pero como referencia, las baterías de flujo de vanadio consiguen un rendimiento global entre 75% y 80%.
Supongo que las baterías de quinonas conseguiran unos valores similares.

Si exige el transporte de quinones y/o la manipulación de líquidos de un modo extraño y no es posible 'empaquetarla' de un modo más o menos seguro, entonces podemos quedarnos con las viejas y queridas baterías de Fe de Don Edison (que duran como 100 años o más). Son caras pero se amortizan con las décadas.

¿Transporte complicado, manipulacion extraña?
No... puedes tener almacenadas las disoluciones de Quinona en los mismos depósitos de Polietileno que se utilizan para el diésel. No es un liquido corrosivo, ni que requiera cuidados especiales.
Tienes una pequña bomba que lo hace circular hasta la celda electrolitica, de igual manera que las calderas de diesel tienen una bomba que hace circular el gasoil hasta el quemador.

En grandes cantidades se puede transportar y distribuir en las cisternas convencionales.

En este sentido no veo ningún problema.

Problema ?... el costo total es ELEVADO.

De momento el coste no se sabe, porque es algo que todavia no se ha hecho. Lo que si se sabe(y no es poco), es que el coste podria ser bajo.

Por ejemplo, una bateria que necesitara una gran cantidad de catalizador de Platino... nunca podra ser barata.

En esta bateria no utiliza materiales caros. La Hidroquinonas empleadas, podrían fabricarse en gran escala a bajo coste. Podrían... porque son una hidroquinonas que actualmente no se están fabricando... pero basandose en las que si se fabrican, parece que la cosa es sencilla y barata.( pero todavia hay que hacerlo)

Como dices, la de flujo tiene que tener alguna pega (seguramente el costo o el modo de cargarla) porque, con esos rendimientos deberíamos verla por todos lados.

La pega que le veo... es que todavia queda mucho por hacer. Y hasta ahora  no ha habido interes por hacerlo.

[Dario Ruarte]

Bueno Alb. pero entonces convengamos que:

1) Es otro anuncio "auspicioso" por el momento.
2) En el mundo de las baterías, si algo sobra -a falta de resultados reales- son anuncios "auspiciosos".
3) Las presunciones (costo-rendimiento) son por el momento puro "pensamiento optimista" (wishful thinking)
4) Ni existe, ni nadie las está desarrollando a la espera de "fondos".

5) Por el momento se pueden seguir poniendo fotos de unicornios rosados !!

[carlos_EM_VLC.]

Eyy! yo si conozco una nueva batería increible y tiene una energía increible...



Lo siento, es que lo de los unicornios ya me repite un poco y además nunca me han hecho gracia.

Un saludo y más música en directo reduce el consumo de baterias...

[alb.]

Dario Ruarte escribió

Bueno Alb. pero entonces convengamos que:

1) Es otro anuncio "auspicioso" por el momento.
2) En el mundo de las baterías, si algo sobra -a falta de resultados reales- son anuncios "auspiciosos".
3) Las presunciones (costo-rendimiento) son por el momento puro "pensamiento optimista" (wishful thinking)
4) Ni existe, ni nadie las está desarrollando a la espera de "fondos".

5) Por el momento se pueden seguir poniendo fotos de unicornios rosados !!

Pues no,  en el único punto en el que estoy de acuerdo es en el punto 2. En los demas creo que estas completamente equivocado
Creo que saber diferenciar a los investigadores serios de los vendehumos. Por desgracia estamos plagados de vendehumos que compiten por los titulares y la atencion haciendo las afirmaciones cada vez mas asombrosas e increibles.  Pero que haya muchos timadores, no significa que no haya investigaciones serias ni que no se esten logrando avances.
Y hay muchos avances reales en el mundo de las baterias, aunque a veces con tanto humo sea difícil de verlos.


1) Es otro anuncio "auspicioso" por el momento.
No es un anuncio auspicioso.
El reciente interés por las baterias de flujo de quinonas, surgio a raiz de la publicacion de un articulo cientifico en la revista Nature, acompañado por un articulo de divulgacion cientifica mucho mas accesible para el publico en general.

Pocas veces he visto explicado un tema tan correctamente. Lo cual es difícil ya que los medios suelen tender a exagerar los avances, exagerando sus ventajas y obviando sus dificultades.

Luego infinidad de medios se hicieron eco de la noticia... y algunos lo contaron bien y otros no tanto.
Pero en general lo contaron bastante bien, ya que se limitaron a copiar el articulo divulgativo que les había dado Nature news.

Así que no es un anuncio que promete un nuevo "invento revolucionario" del típico vendedor de humos.
Es la publicación de los resultados de una investigación seria, en la revista científica mas prestigiosa y un intento ejemplo por transmitir la importancia de estos resultados a la sociedad de manera rigurosa.

La principal conclusion del articulo de nature es:

The use of π-aromatic redox-active organic molecules instead of redox-active metals represents a new and promising direction for realizing massive electrical energy storage at greatly reduced cost.

Para compararlo con lo que es un vende humos.
Grabat Energy toma la delantera y comienza a fabricar baterías de grafeno

¿Que hay detras de este anuncio?

Pues solo humo. Los hermanos Martinez, fundadores de nuestra vieja conocida BSF.(Que recordaras pretendiar acabar con el peakoil a con su maravillos biopetroleo de algas) abandonan BSF vendiendo su parte a diferentes empresarios por varios millones de euros. En febrero del 2012 deciden meterse en el negocio del Grafeno, material que estaba muy de moda.  Crean una empresa llamada Graphenano con un capital social de 3000€. En agosto del 2012 convocan a todos los medios y comunican que son los mayores productores del mundo de grafeno que lo están produciendo por toneladas.
todos los medios recogen la noticia, porque saben que si contiene la palabra grafeno  tendrán muchos lectores. El año pasado, crearon otra empresa llamada grabat energy, y aseguraban que estaban a punto de comenzar la fabricación de baterías de grafeno(Por supuesto unas baterías mágicas,capaz de cargarse en 8segundos, proporcionar una autonomia de 1000km y tener una vida infinita). Este año parece que se han quedado sin ideas y han vuelto a lanzar la noticia de que en cuestión de semanas estarán fabricando baterías de grafeno como locos.

Eso es lo que yo entiendo como anuncio "auspicioso". Publicar los resultados de una investigación en una revista cientifica y concluir que dichos resultados abren un prometedora linea de investigación, no es un anuncio auspicioso.

Por desgracia, la mayor parte de los periodistas, ni de los lectores, saben diferenciar entre unos y otros.
Pero yo confió que en un foro especializado como es este, si se sepa distinguir.

3) Las presunciones (costo-rendimiento) son por el momento puro "pensamiento optimista" (wishful thinking)


No, no es una mera presunción.
No es como el caso del Biodiesel de algas, que tenia unos costes de produccion de mas de 1000€/litro.. pero suponia que en un futuro mejorarían la tecnologia y bajarían los costes a 10€/barril

En las baterías de flujo de quinonas, tiene el dato objetivo de que no usan metales caros. Y sabes que es posible sintetizar quinonas con un precio muy bajo.
Que esta tecnologia tiene potencial para poder almacenar energia de forma barata, no es pensamiento optimista, es un hecho objetivo o comprobable, basado en datos sólidos.
Y hay muy pocas tecnologias que tengan ese potencial( yo solo conozco esta).

Que sea posible hacerlo, no te garantiza que lo vayas a conseguir, pero es una buena razón para intentarlo.


4) Ni existe, ni nadie las está desarrollando a la espera de "fondos".

No existen, pero hay mucha gente trabajando para conseguir que existan.
Resulta sorprendente la rapido que se esta desarrollando esta "nueva y prometedora dirección" No llega a dos años desde que se publico el articulo de nature.  Y ahora hay muchos grupos de investigacion metidos en esa linea y se han publicado muchos articulos, y se han logrado muchos avances.
Nadie se ha quedado a la espera. Por otra parte, no es una investigación especialmente costosa, de hecho es bastante barata.  Por ejemplo, uno de las investigaciones mas interesantes es el estudio sistemático de las propiedades electroquimicas de las quinonas.
http://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2015/sc/c4sc03030c
Esta investigación solo ha requerido un par de investigadores trasteando con el ordenador durante  unos meses.(Se caracterizaban mediante simulaciones). Apenas ha costado el sueldo de los investigadores y alguna licencia de software y poco mas.  No  necesitan un colisionador de hadrones, ni un ITER, ni una sonda interplanetaria.
Son investigación de unos pocas decenas o cientos de miles de Euros y unos meses de duración. Y que ya están dando resultados.

Aqui que nose de donde sacas eso de que estan parados a la espera de fondos.
Por otra parte, das a entender que lo unico que les interesa a estos investigadores es conseguir fondos, como si de BSF se tratara.
Toda investigación cuesta un dinero, y para poder investigar necesitas conseguir fondos.
Que existan vende-humos que solo buscan el dinero de los inversores pardillo, no significa que todas las investigaciones sean humo por el mero hecho de necesitar fondos para llevarlas a cabo.

5) Por el momento se pueden seguir poniendo fotos de unicornios rosados !!

Por poder puedes ponerlas... pero yo confiaba que sabrías ver la diferencia entre los que venden unicornios rosa y los que no lo son.

[Colombo]

Parece ser que hay tirón (burbuja?) con la tecnología de baterias : Envia, Solid energy, Prieto Battery, Sakty3, japan power, California battery..

http://www.eleconomista.es/tecnologia/noticias/7084465/10/15/La-aspiradora-de-Dyson-se-pone-en-modo-Tesla-compra-una-startup-de-baterias.html


http://forococheselectricos.com/2015/05/supercondesadores-de-grafeno-para-recargas-en-4-minutos.html

[Kanbei]

 21 de octubre el día que llegaría Marty McFly al futuro
En la trama de la película que protagonizaron Michael Fox y Christopher Lloyd en 1985 los actores viajan al futuro, más precisamente al año 2015 y llegarían el 21 de octubre.

http://www.lagranepoca.com/entretenimiento/22620-21-de-octubre-el-dia-que-llegaria-marty-mcfly-al-futuro.html

Tranquilos,
hoy llegará Doc del futuro con su batería de fluzo.
Atentos a sus televisores.

[Dario Ruarte]

Alb.

Me ha gustado tu defensa de la batería de "fluxo" (la versión bio con los quinones mágicos y todo eso) y la respeto.

De mi parte, no creo que llegue muy lejos -al menos este envión, quizás si se retome como proyecto más adelante o por una empresa, etc.-.

Quizás sea por la edad -he tenido tiempo de ver muchas cosas ya-, quizás por mi actividad -gran parte de mi vida me dediqué a evaluar planes de negocios- pero, he llegado a desarrollar un cierto 'olfato' que, si bien no puedo presumirlo de infalible, si puedo decir que está bastante afinado.

Y, como digo, por el tenor de las noticias, el modo de enfocarlas, el cumplimiento de los plazos y otros detalles percibo que es una vía "abandonada". Quizás sea muy prometedora pero, no la veo activa.

Ya que "chocheo" como anciano, voy contando anécdotas como modo de fundamentar las cosas que digo y, en esta charla me vinieron a la cabeza MUCHOS proyectos locos o absolutamente irrealizables -pese a la publicidad que pudiera haberlos acompañado- y MUCHOS proyectos verdaderamente heróicos y que me dejaron con la boca abierta.

De los que me dejaron con la boca abierta -heróicos o no- tengo tres que me vienen ahora la memoria. De los locos tengo DECENAS pero, no sé si se justifica gastar mucho tiempo en ellos. Si puedo decirles que, en términos generales los proyectos MALOS que tienen un psicópata -con toda su carga de atractivo, seducción, mentiras, risas y energía desbordante- suelen llegar bastante lejos (en publicidad y obtención de recursos... NO EN LOS RESULTADOS !!).

Los tres que me maravillaron fueron:

- La decodificación del ADN humano.
- La erradicación de la Aftosa en Argentina.
- El desarrollo del "pack" de la soja transgénica -también con eje en Argentina-.

Desde ya que hay MUCHOS proyectos como éstos en la Historia humana (el desarrollo de la bomba atómica, la lucha contra la viruela, el viaje a la Luna y mil cosas más) pero, esos los he leído en los libros y los tres que señalo los he tenido "a mano" en alguna de sus etapas y por eso los puedo mencionar como "personales".

Tuve la fortuna de ser invitado a la sede la NSF (National Science Fundation), muy cerquita de Washington -en Arlington, donde está el famoso cementerio militar- para una conferencia sobre la secuenciación del genoma humano.

Habrá sido por 1995 o 1996 (tendría que revisar papeles para sacar la fecha exacta).

Para quienes no lo conozcan la NSF es el eje de la inversión en investigación en EE.UU.- Uno de sus famosos organismos 'de las tres letras' y maneja un presupuesto enorme (a veces se lo suben, a veces se lo ajustan). Ellos distribuyen fondos a los investigadores y, existe toda una industria de "expertos" en presentar proyectos "fondeables". Las grandes Universidades se llevan toneladas de dólares por caso.

http://www.nsf.gov/

Y, la NSF se reserva para si misma ciertas áreas muy específicas donde, o bien hay pocos proyectos pero a ellos les interesa avanzar, o bien porque son áreas estratégicas y las quieren desarrollar cueste lo que cueste.

Uno de estos proyectos "estratégicos" era la secuenciación del genoma humano y, en la conferencia, un dinámico científico nos mostró los avances hechos, las técnicas usadas, el dinero que tenían a disposición (billetera libre) y sus planes... según él en un plazo no mayor a los 10-15 años y con unos 3000-5000 millones de dólares (entre lo ya gastado y lo que pensaban gastar) tendrían el tema resuelto.

Me maravilló todo... la NSF, sus planes, el modo de trabajar, el proyecto del genoma, su potencial...

Pues resulta que al final un particular, cansado de las esperas, fundó una empresa (Celera Genomics) e hizo todo el trabajo con 50 millones de años y dos años de trabajo !! 

Siempre me causó mucha gracia esto !!... el "dream team" de la NSF, que se masticó unos... 3000 ?... 4000 ?.... 5000 millones de dólares ? y trabajó 15 años no pudo llevarse la gloria porque, un científico, harto de burocracia, les liquidó el proyecto en la décima parte del tiempo y la décima parte de la inversión !!

Un poco por arriba -si tienen ganas- la historia la pueden ver acá:

https://es.wikipedia.org/wiki/Proyecto_Genoma_Humano

https://es.wikipedia.org/wiki/Celera_Genomics

Lo que quiero destacar es que había una VOLUNTAD MANIFIESTA de resolver el tema y se habían dispuesto los fondos, el personal y la decisión política para hacerlo.

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El segundo tema extraordinario que viví fue la erradicación de la Aftosa en Argentina (erradicación con vacuna es la denominación correcta).

La Aftosa es una enfermedad vírica que afecta el ganado, no es contagiosa para los humanos pero a las pobres vacas, al sacarle ampollas en la boca y lengua les afecta el modo de comer y pierden kilos. Básicamente es un problema para los productores pero, los países que más pagan por la carne (Europa, USA, Japón) usaban el tema como "barrera para-arancelaria" y, de ese modo eliminaban a la Argentina como competidor en el mercado de la carne.

Un tipo extraordinario (hay que conocerlo para entender su valía como gestor, se llama Felipe Solá) pidió encargarse del tema, le dieron vía libre y recursos... e hizo magia !!

Argentina había puesto mucho dinero en eso desde siempre y, de hecho, el Instituto que desarrolló la vacuna que hoy se usa en todo el mundo es de Argentina... pero faltaba un "ejecutivo" de ley para enfrentarse al problema del modo correcto.

Lo que no se había podido hacer en cincuenta años... se hizo en DOS !! 

Fue increíble. Cuando ves un trabajo con voluntad política de hacerse realmente no hay nada que pueda detenerlo.

La historia es muy larga pero, el modo en que se modificaron vacunas con las cepas nuevas, los cambios, el trabajo de campo -en un país de 2 millones de kilómetros cuadrados que tenía 40 millones de vacas en ese entonces-... brutal.

No voy a gastar tiempo en detalles pero, créanme que basta sumar estas cifras y se darán cuenta que hubo una tarea heróica... dos años, 2 millones de kilómetros cuadrados, ocho cepas diferentes, dos tipos de vacunas -base oleosa y agua-, 45 millones de vacas.

Da para muchos libros y para muchas películas... si lo hubieran hecho los yanquis todavía estaría Hollywood haciendo remakes !!

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Y, el tercer tema (polémico si quieren) es otro alarde de ejecución... una empresa -Monsanto en este caso- desarrolló en tiempo récord una semilla -SOJA RR-, un pack químico asociado -glifosato Roundup-, una tecnología completa... y la implementó en el terreno en cinco años !!

Como casi todos son "gente de ciudad" les traslado el ejemplo a algo más entendible para urbanitas... imagínense que una empresa pone el dinero, inventa un auto eléctrico que se carga solo y la batería no se agota nunca y, en cinco años reemplaza TODOS los autos que existen -y las gasolineras y los talleres y ... todo-.

Bueno, algo así hizo Monsanto con la "soja transgénica" y el pack asociado de RondUp. Revolucionó un producto en particular (soja) y todo un sistema productivo completo (agrícola).

Sé que aquí viene el debate si es bueno o malo o feo o lindo pero, dejo eso de lado para señalar el BRUTAL CAMBIO EN TIEMPO RECORD de todo un paradigma completo... no son cosas que se ven todos los días.

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Volvamos a la "batería de fluxo" que nos ocupa.

No están presentes NINGUNO de los factores que marcaron en éxito en estos otros casos:

- Ni el uso de recursos masivos y decisión política (genoma humano).
- Ni una gestión extraordinaria (Erradicación Aftosa)
- Ni una empresa formidable cambiando el mundo (Monstanto - Soja RR)

No veo ni cerca la batería de "fluxo con quinones"... no al menos de las noticias a las que hemos podido acceder.

[Dario Ruarte]

Colombo:

El "tirón" de las baterías en realidad no es de ahora sino de hace UNA DECADA ATRAS (más o menos) y tiene que ver con el plan estratégico que hizo Obama -o que venía de un poco antes y se profundizó con él-.

El famoso DOE (la agencia de la energía en USA, otra agencia de "3 letras"), cuando el petróleo empezó a subir de precio (allá por el 2003-2005) desarrolló un plan de inversiones brutal con varios objetivos y, sobre él, se apalancaron los proyectos más locos.

- Biodiesel de algas
- Etanol de maíz
- baterías y acumuladores (con varias tecnologías)
- fotovoltaica
- eólica
- smart grid -red eléctrica inteligente-
- nuevos motores para autos
- auto eléctrico

(y quizás me deje cosas en el tintero)

En todas esas áreas, cualquier proyecto que presentaras recibiría MONTAÑAS de dinero. Ni qué decir que los psicópatas de los proyectos locos estuvieron en PRIMERA FILA para recibir la tajada, luego estuvieron los científicos de todos los tipos y pelajes (buenos, malos, mediocres, brillantes) y, una larga lista de empresas más o menos serias... y hasta el Ejército de los EE.UU.

Tras una década de trabajo, sin que faltara ni DINERO ni INICIATIVAS, poco es lo que se avanzó y, al final, el jugador que "salvó el partido" fue un suplente de la industria petrolera tradicional que, como en el caso del genoma humano, se coló por el lateral y metió el gol... y hablo del fracking por supuesto.

Casi todos los proyectos "alternativos" han fracasado -entre ellos algunos proyectos gigantes como una fábrica de fotovoltaica que quebró- y ha sido muy poco el avance en casi todas esas áreas.

Desde ya que hay "un poquito aquí" y "otro más allá" y, se mejoraron un poco los motores, se mejoraron un poco las baterías, hubo mucho bombo con la "smart grid"... pero, en general, no ha quedado nada con la capacidad de "cambiar el mundo" -salvo el fracking que, como digo, no salió de la megainversión hecha sino de la industria tradicional-.

Y así como el proyecto original de Carter a fines de los setentas (que fue el creador del DOE y el padre de la primera ola de investigación en temas "alternativos") dejó poco y nada -el etanol a lo sumo- hasta que, el petróleo de Alaska hundió todas las líneas en ejecución, esta segunda ola -de Obama- en los 2000s, ha terminado enterrada en el fracking sin haber dejado nada muy relevante tras de si.

Dado el nivel de recursos que se han usado (gigantescos) y la gran capacidad yanqui para generar proyectos (no son mancos realmente, ni en lo científico, ni en lo tecnológico, ni en lo empresarial), que no haya nada muy destacado en el tema energético te da la pista de que NO hay mucho para rascar del fondo de la lata.

Dejemos en claro que SI TENEMOS AVANCES.

- Perfeccionar el lavado de arenas bituminosas se ha hecho en esta etapa.
- Optimizar el proceso del etanol (maíz) y metanol (caña de azúcar, mérito de Brasil), también.
- Ha habido mejoras en las baterías (yanquis y japoneses en este caso). No es suficiente pero, han dado grandes saltos.
- La fotovoltaica sin duda dio grandes saltos (españoles, alemanes, yanquis y chinos).
- La éolica (mérito español en gran medida, aunque con trabajo de alemanes), también lo ha hecho.
- En los motores (dejando de lado la estafa de VW), también se ha avanzado.
- Si hasta el trabajo en fusión se ha venido haciendo (Europa CERN)

- Y, sin duda "la estrella" ha sido la propia industria petrolera con sus tecnologías off shore, aguas profundas, recuperación secundaria, fracking y cambios en los métodos de destilación.

Y, no quiero dejar de lado las técnicas mineras a cielo abierto que, pese a su brutal impacto ambiental, hoy nos permiten extraer lo que queda de carbón a un costo irrisorio !!

Y, no quiero olvidar el nuevo protagonismo del gas, con sus buques metaneros y sus estaciones de regasificación !


Todo eso SE HIZO pero, si hoy seguimos hablando de la energía como una "materia pendiente" es porque, sin duda, no va quedando mucho para raspar en el fondo de la olla.

[MACT]

Bueno Darío, sin dejar de quedarme satisfecho con tu explicación, si quisiera puntualizar que la supuesta velocidad de Craig Venter y Celera no podría haber sido tal, sin la labor del NSF y la investigación pública. Puesto que la tecnica que utilizaba Venter necesitaba de unos Scaffolds (andamios) con información secuenciada que ya existiera, a que no sabes de donde los saco????. Es decir sin la labor del NSF, EMBL, y demas....por otra parte, las secuencias que Celera obtenía no eran digamos, muy fiables, y había que cotejarlas con otras existentes para confirmar que eran secuencias reales, y adivina de donde sacaba esas secuencas fiables???
Darle el mérito a Craig Venter por haberlo hecho barato y rápido es como si mañana TESLA viene diciendo que ha inventado el solo el motor eléctrico. Tuvo ojo de halcón como empresario y comerciante, pero se le ha dado un prestigio científico que no le corresponde en absoluto.
saludos!

[Colombo]

Magnífica explicación Maestro Darío.

Estamos viendo el fondo de la botella y la "borrachera" no puede durar mucho mas.

Saludos.

[Demóstenes Logógrafo]

Yo os propongo, aprovechando las fechas, cambiar el concepto de batería de flujo (o "fluxo") por el condensador de fluzo



¿Qué diría Marty McFly de todo esto?

[Kanbei]

alb. escribió

La solubilidad de la quinona, supone una primera limitacion. Aunque algunas pueden llegar a concentraciones de 2M, seguramente en la practica se trabaje con disoluciones de 1M.
Esto reduce la densidad energetica a 90wh/litro. Aunque hay que tener en cuenta que se necesitan 2 quinonas diferentes,(Para el lado positivo y negativo respectivamente). Por lo que reduce el invento a unos 50wh/litro.( No es exactamente la mitad)
Este es un valor aproximado, el valor puede variar dependiendo de las quinonas empleadas y su concentracion. Pero esos 50wh/litro, que se puede alcanzable e incluso superable. No es un ideal teorico.

Pero qué birria de rendimiento!

Esto es simplemte un intento más de encontrar la piedra filosofal.


5,0 × 10^4 J Energía liberada en la combustión de un gramo de gasolina.
4,8 × 10^7 J Energía liberada durante la combustión de 1 kg de gasolina.
1,0 × 10^9 J      278 kW·h Consumo eléctrico mensual aproximado de una familia media en un país desarrollado

Ponlo en escala alb, ponlo en escala y verás la buuurrada de litros de quinona que hacen falta para satisfacer a una simple familia de clase media.

Y ahora nos explicas cómo se obtiene la diferencia de potencial brutal que hace falta para producir los bienes de la Civilización Industrial, perfiles de aluminio, acero, fertilizantes, estadios de fútbol .... EJERCITOS, ... .