Re: ¿nueva batería?

Posted by magriver on Oct 17, 2015; 5:34pm
URL: http://foro-crashoil.109.s1.nabble.com/nueva-bateria-tp24637p24644.html


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.