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alb. on
Oct 20, 2015; 10:57am
URL: http://foro-crashoil.109.s1.nabble.com/nueva-bateria-tp24637p24712.html
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.