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Nuevo tipo de baterías?

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Nuevo tipo de baterías?

Beamspot
Hola:

Hace unos días, se me pasó por delante de los ojos esta noticia (a instancias de cierto correo privado):

http://www.evwind.com/2016/05/27/albufera-energy-storage-patenta-una-bateria-aluminio-aire-recargable/

Al leerla en diagonal como suelo hacer, me dí cuenta que el tema es uno (más) de los que no he cubierto en las entradas del blog. Así que voy a intentar explicar dos cosas: el concepto de ‘combustibles metálicos’ por una parte, y un pequeño debunking de esta noticia.

Empiezo por lo segundo, por ser más fácil y rápido. En la nota de prensa hay algunos datos de los pocos que se dan que inmediatamente saltan a la vista.

El primero es que estas presumiblemente baratas baterías gastan frafeno, que hasta la fecha no es algo barato ni hecho masivamente. Pero lo más llamativo es la vida de las mismas.

200 ciclos!.

Si las batería de litio van desde los 500 a los (dudosos) 2000 de una celda de alta energía específica como las Panasonic de Tesla a las LiFePO de alta potencia y baja energía (y nulas mejoras), estamos hablando de una batería que dura como mucho menos de la mitad de las de litio, por no decir una décima parte de las de mayor vida.

Ergo tendrían que costar entre el 10 y el 40% del coste de las baterías de litio similares para que fuesen equivalentes.

¿Con Grafeno? Sinceramente, lo dudo. Son prototipos, hay que industrialziarlas, y el precio del grafeno no es bajo. Me parece muy atrevido y sin fundamento aventurarse a hablar de precios en esas condiciones.

Por no mencionar la críptica coletilla del 75% de rendimiento. ¿A que se refiere?¿A que sale sólo el 75% de la electricidad que se le mete? Las baterías derivadas del niquel tienen rendimientos por encima del 85% dependiendo del ciclo de carga, y las de litio están en el orden del 95% dependiendo de la potencia demandada. Eso significa que hay que meter mucha más electricidad (que hay que generar y pagar) para obtener lo mismo, lo cual es otra piedrecita en la mochila de esta propuesta.

Si, por el contrario, lo que quieren decir es que al cabo de 200 ciclos están al 75% de capacidad… bueno es más o menos lo mismo que las de litio que ya hemos comentado más extensivamente, sólo que con una vida mucho más corta, casi que inútil.

Evidentemente faltan muchos detalles, como el comportamiento con la temperatura, envejecimiento por almacenamiento, efectos memoria o similares (que descarto), etc. Vamos, que como mínimo habría que tener un centenar de estas baterías trabajando en condiciones variadas durante unos pocos años para poder decir si el avance es significativo o, lo más probable, una pérdida de tiempo.

Pero el asunto que me trajo esta noticia, el concepto que no he explicado y que vale la pena hacerlo saber, precisamente tiene que ver no sólo con las ‘baterías’ de aluminio-aire si no de cualquier metal – aire.

El concepto en sí, para que nos entendamos aunque no sea exactamente así, va como sigue.

Supongamos un depósito de entrada donde se carga con metal puro, y un depósito de salida donde se recoge este metal oxidado. Entre medios una celda de combustible (que a efectos prácticos es también el depósito) donde este metal se oxida y devuelve electricidad.

Este concepto es interesante dado que permite llegar a una ‘metalera’, vaciar el depósito de óxido metálico, y rellenar el de metal puro, pagando sólo por la diferencia: la metalera no ‘pagaría’ por el óxido descargado un precio bajo, y nos cargaría mucho más por el metal desoxidado. Esa diferencia sería debida al coste de ‘reciclarlo’.

Esta estación ‘metalera’, en realidad lo que haría sería ‘recargar’ el metal en base a desoxidarlo, cosa que en el aluminio se hace mediante cubas electrolíticas (electricidad directa), a las que se les añade criolita, trabajan a temperaturas muy elevadas con grandes pérdidas, y habitualmente no se pueden parar, siendo muy sensibles a las interrupciones típicas de las renovables eléctricas intermitentes que parecen ser lo único existente.

Además, lo que se obtiene es un metal sólido generalmente en forma de lingote que habría que moler o laminar o dar forma.

El resultado es un rendimiento muy bajo de energía ‘invertida’ en contra de la obtenida, por debajo del 70%, pero el atractivo de trabajar como una gasolinera y los posibles beneficios de estas empresas es lo que hace que haya gente interesada en apostar por este concepto.

Sin embargo, tiene varios inconvenientes. El ya citado de incompatibilidad de su funcionamiento con unas intermitencias típicas, el hecho que esto en realidad NO es un batería y por tanto no puede funcionar como tal, cargando/descargando a demanda hace que no pierda atractivo, pero además resta mucha eficiencia al posible vehículo que lo gaste, puesto que las frenadas regenerativas, especialmente si son durante largas bajadas como a la vuelta de un fin de semana a esquiar, por ejemplo, hacen que el rendimiento (y por tanto la autonomía) se resienta mucho, especialmente en el caso que más importa, el tráfico urbano.

Y lo peor, es que este mismo inconveniente último reseñado implica que todos los coches que llevasen este sistema deberían llevar una batería que permitiese eso, con lo que no se elimina el principal escollo de todo este tema, que son las baterías. Como mucho se reduce el tamaño de las mismas.
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Re: Nuevo tipo de baterías?

Beamspot
Por cierto, a mi me huelen a cazasubvenciones. Están en el momento adecuado con el producto adecuado para ello, pero me temo que NO va a cristalizar en nada disruptivo, que va a ser un 'más de lo mismo'.

Al menos, no me parece una estafa.
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Re: Nuevo tipo de baterías?

Hertz
La que me ha llamado la atención es esta:

https://news.utexas.edu/2017/02/28/goodenough-introduces-new-battery-technology

La anuncia alguien con reputación.
Más densa con un aceptable número de ciclos.
Puede usar sodio en lugar de litio.

Realmente parece muy prometedora. Aún no veo donde está la pega, salvo por el hecho de que sólo es un anuncio.
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Re: Nuevo tipo de baterías?

Beamspot
Demasiada poca información. Todo parece un típico experimento de laboratorio, poco claro y con pocos detalles que está por ver que tal se extrapola al mundo real, la fabricación, etc.

Lo del electrolito de cristal sólido no me acaba de cuadrar mucho. Tampoco hablan (y con razón dada la madurez del asunto) de lo que importa: precio.

Ni de Arrhenius.
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Re: Nuevo tipo de baterías?

Fleischman
En respuesta a este mensaje publicado por Hertz
Si me das un laboratorio en condiciones, un cubo lleno de cada elemento de la tabla periódica (y otros cuantos cubos más con grafenos y cosas rarunas de esas) y pones a unos cuantos beamspots a mis órdenes, me comprometo a publicar anuncios prometedores cada semana...
"Anyone who believes exponential growth can go on forever in a finite world is either a madman or an economist." Kenneth Boulding
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Re: Nuevo tipo de baterías?

Galbi
Alguno se siente con ganas de comentar sobre éstas baterías:
Red Flow

Al menos éstas ya están a la venta, no las veo para vehículos...
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