La Universidad de Stanford desarrolla una batería líquida como alternativa de alta densidad al hidrógeno

El hidrógeno se ha convertido en el sueño de futuro para lograr almacenar grandes cantidades de energía a largo plazo. Su elevada densidad energética le hacen ganar muchos puntos, que los pierde por su baja eficiencia, dificultad para su almacenamiento y su transporte. Es por eso que los investigadores buscan alternativas que logren solventar estos retos, y la Universidad de Stanford acaba de presentar una opción muy interesante.

Se trata de una batería líquida. Una tecnología muy prometedora de almacenamiento de energía como son los portadores de hidrógeno orgánico líquido (LOHC).

Este sistema puede almacenar y liberar hidrógeno utilizando catalizadores y temperaturas elevadas. El equipo de Stanford cree que eventualmente podrían funcionar ampliamente como «baterías líquidas».

«Estamos desarrollando una nueva estrategia para convertir selectivamente y almacenar a largo plazo energía eléctrica en combustibles líquidos», dijo Robert Waymouth, profesor de química de Stanford que dirigió la investigación sobre este concepto.

Se considera que el hidrógeno verde, producido a partir de energía renovable, es muy prometedor como tecnología de transición energética, pero transportar hidrógeno es complicado ya que es necesario comprimirlo o licuarlo, lo que requiere infraestructura especializada, instalaciones de almacenamiento y sistemas de transporte, todo lo cual ha obstaculizado su despliegue.

Waymouth y su equipo han encontrado una forma de convertir directamente la energía eléctrica en isopropanol, un portador de hidrógeno líquido de alta densidad que a menudo se utiliza como alcohol isopropílico.

Fundamentalmente, el equipo de Stanford ha descubierto un novedoso sistema catalítico selectivo para almacenar energía eléctrica en isopropanol sin generar hidrógeno gaseoso.

Cuando se produce, el isopropanol se puede almacenar o transportar con facilidad hasta que llegue el momento de usarlo, usarlo como combustible en una pila de combustible o liberar el hidrógeno para usarlo sin emitir CO2.

La idea es utilizar el isopropanol para almacenar los excedentes de producción de las energías renovables, y devolverlo a la red cuando esta lo requiera.

Puntos positivos del isopropanol

1. Seguridad y uso: A diferencia del hidrógeno gaseoso, que requiere alta presión o bajas temperaturas para su almacenamiento, el isopropanol es un líquido a temperatura ambiente. Esto simplifica su manejo y reduce los riesgos asociados al almacenamiento de hidrógeno a altas presiones.
2. Densidad energética: El isopropanol posee una alta densidad energética en comparación con otros compuestos orgánicos líquidos, lo que permite almacenar una mayor cantidad de hidrógeno en un volumen reducido. Esto es ventajoso para aplicaciones donde el espacio es limitado.
3. Infraestructura existente: La infraestructura para el manejo y transporte de líquidos como el isopropanol ya está establecida, lo que facilita su implementación como medio de almacenamiento de hidrógeno sin necesidad de grandes inversiones en nuevas infraestructuras.
4. Facilidad de Conversión: El isopropanol puede ser fácilmente deshidrogenado para liberar hidrógeno en presencia de catalizadores adecuados. Este proceso es relativamente sencillo y puede integrarse en sistemas existentes de producción de energía.

Entre los puntos negativos, los expertos destacan factores como su baja eficiencia de conversión. La conversión de isopropanol a hidrógeno no es completamente eficiente y puede requerir altas temperaturas y catalizadores costosos. Esto puede disminuir la viabilidad económica y energética del proceso.

También están las emisiones. Aunque la deshidrogenación de isopropanol produce hidrógeno, también puede generar subproductos indeseados como dióxido de carbono (CO2), lo que podría mitigar algunos de los beneficios ambientales del uso de hidrógeno como combustible limpio.

La conclusión es que mientras que el isopropanol ofrece una opción prometedora para el almacenamiento de hidrógeno con beneficios claros en términos de transporte y densidad energética, también presenta desafíos significativos en términos de eficiencia, coste y sostenibilidad. La viabilidad de su uso a gran escala requerirá avances tecnológicos y consideraciones económicas detalladas.

Fuente | News Stanford