30 años sin recarga: así creó la NASA la batería perfecta EnerVenue

La empresa energética alemana RWE ha comenzado a probar una nueva tecnología de baterías desarrollada por la NASA para la Estación Espacial Internacional (EEI). Estas baterías ya están encontrando aplicaciones en proyectos de la empresa relacionados con la energía eólica y solar.

En el marco de un proyecto piloto en Milwaukee, Wisconsin, RWE está investigando las capacidades de las baterías de níquel-hidrógeno Energy Storage Vessels (ESVs). Estas baterías son fabricadas por EnerVenue, una empresa reconocida por sus avances en tecnologías de hidruros metálicos. La tecnología soporta más de 30.000 ciclos de carga y descarga, posicionándose como líder entre las soluciones comerciales para almacenamiento de energía a largo plazo.

¿Qué son las baterías de níquel-hidrógeno?

Con la transición hacia fuentes de energía renovable, la necesidad de nuevas tecnologías de almacenamiento se ha vuelto cada vez más relevante. Las baterías tradicionales de ion-litio suelen ser costosas y están sujetas al riesgo de fuga térmica. Para su funcionamiento seguro, requieren sistemas adicionales de refrigeración, ventilación y extinción de incendios. Las baterías de níquel-hidrógeno ofrecen un enfoque alternativo.

Estas baterías funcionan bajo el principio de las celdas tradicionales con conjuntos de electrodos, pero están encapsuladas en depósitos de gas herméticos. El ánodo utiliza hidrógeno y el cátodo hidróxido de níquel. Durante la carga, se genera gas hidrógeno, que luego se oxida en el proceso de descarga, convirtiéndose en agua. La presión interna del gas es solo un 5% de la presión en celdas de combustible de hidrógeno, lo que garantiza mayor seguridad. En caso de presión excesiva, el hidrógeno se transforma de nuevo en agua, eliminando riesgos de accidentes.

Historia del desarrollo de la tecnología

La NASA comenzó a utilizar baterías de níquel-hidrógeno en los años 70 para los sistemas de la EEI. Sin embargo, el elevado costo de los catalizadores de platino limitó su aplicación comercial durante mucho tiempo. En 2020, el profesor de ciencia de materiales de Stanford, Yi Cui, propuso una aleación alternativa de níquel, molibdeno y cobalto, lo que hizo la tecnología más asequible. Su invención llevó a la creación de EnerVenue.

Las baterías de EnerVenue destacan por su excepcional durabilidad. Están diseñadas para soportar 30.000 ciclos, lo que equivale a 30 años de uso. Incluso después de este largo periodo, las baterías conservan hasta el 86% de su capacidad. Además, funcionan en un amplio rango de temperaturas: desde –40°F hasta 140°F (–40°C a +60°C).

A pesar de sus numerosas ventajas, las baterías de níquel-hidrógeno también presentan desventajas. Tienen una menor densidad energética, lo que requiere un mayor número de baterías para alcanzar potencias comparables. Además, su producción es más costosa que la de sus contrapartes de ion-litio. No obstante, su alta durabilidad y resistencia a condiciones extremas las convierten en una solución atractiva para el almacenamiento de energía a largo plazo.

Pruebas en Estados Unidos

El proyecto piloto de RWE tiene como objetivo evaluar la eficiencia, resistencia a temperaturas, duración, características de carga y descarga, así como la capacidad de las baterías para soportar ciclos repetidos. Los datos obtenidos ayudarán a mejorar la tecnología y a prepararla para su integración a gran escala en los proyectos de la empresa.

Los fabricantes destacan que las ESV ofrecen alta flexibilidad y seguridad, eliminando los riesgos de fuga térmica característicos de las baterías de ion-litio. Además, son más fáciles de reciclar, lo que hace que la tecnología sea más ecológica.

RWE está desarrollando activamente sistemas de almacenamiento de energía en Estados Unidos, Europa y Australia. Actualmente, su capacidad de almacenamiento con baterías es de 0,7 GW, y otros 1,4 GW están en construcción. Como parte de su estrategia Growing Green, la empresa planea aumentar esta cifra a 6 GW para 2030.