Vanadio: El “metal precioso” que almacena energía

Vanadio: El “metal precioso” que almacena energía

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Un metal poco reconocido podría volverse parte importante para la revolución de los renovables. El vanadio es usado en las nuevas baterías las cuales pueden almacenar grandes cantidades de energía casi indefinidamente, lo que sería perfecto para estaciones eólicas o solares. ¡Y hay cantidades de esta cosa alrededor de los vertederos industriales!

El vanadio podría ser el metal más precioso de todos. Es el elemento 22vo más abundante en la corteza terrestre, aunque raramente se encuentra naturalmente en su forma metálica. Puede ser encontrado en más de 100 minerales diferentes.

Colores de vanadio
Colores de vanadio

Una vez extraído y disuelto en agua, varias formas de vanadio cambian a colores brillosos e intensos. El vanadio no solo es precioso, sino que también es muy fuerte. Agregar pequeños porcentajes de este crea aleaciones de acero excepcionalmente ligeras, duras, y más resistentes. Henry Ford fue el primero en usarlo a escala industrial, y hoy en día la vasta mayoría de vanadio es usada en acero estructural, principalmente para construir puentes y edificios.

Baterías de flujo de vanadio

Las propiedades únicas del vanadio lo hacen ideal para un nuevo tipo de baterías que pueden revolucionar los sistemas de energía en el futuro cercano – baterías redox de vanadio.

Las baterías almacenan energía y generan electricidad por una reacción entre dos materiales diferentes – típicamente zinc sólido y manganeso. En las baterías de flujo, estos materiales son líquidos y tienen cargas eléctricas diferentes. Ambos son bombeados a una “célula” donde la corriente eléctrica es generada. Una pequeña membrana separa los dos líquidos, así son capaces de reaccionar pero no entran en contacto directo.

El vanadio es usado en estas baterías ya que se puede convertir “ida y vuelta” desde diferentes estados, el cual puede transportar cargas positivas diferentes. Como solo se usa un material, se elimina el riesgo de contaminación cruzada. Los líquidos tienen una vida indefinida, entonces los costos de reemplazo son bajos, y no hay problemas con la eliminación de desechos. Además, la batería está extendida a un tiempo de vida potencialmente infinito.

Baterías de flujo de vanadio
Baterías de flujo de vanadio

En las baterías de flujo, la producción de energía y la capacidad son independientes. La energía es almacenada en tanques, donde la capacidad depende solamente de la cantidad de líquido almacenado. Esto provee una gran flexibilidad de diseño que otras baterías no permiten. También son más seguras, ya que los dos líquidos no se mezclan causando una liberación repentina de energía ¡Incluso el presidente Obama está sorprendido!

El nuevo reservorio de energía

Las baterías de flujo de vanadio son muy grandes y pesadas para reemplazar las baterías de litio que se encuentran en nuestros smartphones. Estas baterías son usadas para grandes almacenamientos estacionarios de energía a largo plazo, o para suplir áreas remotas, o proveer energía de respaldo. Son la base para un mercado de energía eléctrica más eficiente, confiable y limpia.

El almacenamiento de energía es uno de los factores principales limitando la proliferación de renovables. Cuando la energía solar y eólica es producida en el momento menos indicado del día, necesitamos almacenarla para usarla durante los picos de demanda. Estudios han mostrado que las baterías de vanadio pueden ser una solución sostenible.

Cuando podamos crear grandes almacenamientos de energía para acceder a ella según se requiera, seremos liberados de la necesidad de mantener la generación de energía rápidamente accesible como el gas o el carbón. Las baterías de vanadio pueden ser un reservorio de energía de la misma manera en que usamos reservorios actuales para almacenar el agua de lluvia para su uso futuro.

La habilidad para almacenar electricidad reduciría la dependencia en el gas y en el carbón. Sucesivamente esto incrementaría la seguridad de combustible y cortaría las emisiones de CO2, ayudando a cumplir los objetivos para las emisiones. No es de extrañar entonces que la Unión Europea considere el vanadio como un metal importante para las tecnologías estratégicas de energía.

En la búsqueda del vanadio

El metal es minado, y los suministros están actualmente dominados por China, Sur África, Rusia y los Estados Unidos.

Sin embargo, ya que el vanadio puede ser un subproducto de otros tipos de minados, cerca del 70% del vanadio por encima del suelo está inutilizada, dejado en desechos industriales. De hecho, un estudio del año pasado estimó que el 43% de la producción global anual de vanadio se podría recuperar de los desechos alcalinos.

Pero aún no hay una tecnología firmemente establecida para recuperar este vanadio. Ciertas bacterias y fungi pueden extraer más vanadio de desechos industriales, y varias soluciones para convertir este en un metal útil están bajo desarrollo. Pero aún tenemos que idear una mejor manera para alcanzar las fuentes potenciales de este precioso metal.

Fuente:

Vanadio, el metal ‘precioso’ que puede revolucionar el almacenamiento energético

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