Expertos compartiendo
Expertos compartiendo
Las baterías de flujo, un gran desafío tecnológico
Las baterías de flujo, un gran desafío tecnológico
Joep Pijpers. Maestro en Ingeniería Química y Doctor en Química-física; su investigación
fue sobre nuevos conceptos de celdas solares. Actualmente es líder de las
actividades de investigación sobre tecnologías de baterías de flujo en el INEEL.
Joep Pijpers nos comparte su conocimiento sobre las baterías de flujo, sus ventajas respecto a otras tecnologías, los desafíos a los que se ha enfrentado en su desarrollo, así como su visión a diez años en los sistemas de almacenamiento de energía en México.
Joep Pijpers nos comparte su conocimiento sobre las baterías de flujo, sus ventajas respecto a otras tecnologías, los desafíos a los que se ha enfrentado en su desarrollo, así como su visión a diez años en los sistemas de almacenamiento de energía en México.
Joep Pijpers. Maestro en Ingeniería Química y Doctor en Química-física; su investigación
fue sobre nuevos conceptos de celdas solares. Actualmente es líder de las
actividades de investigación sobre tecnologías de baterías de flujo en el INEEL.
Joep Pijpers nos comparte su conocimiento sobre las baterías de flujo, sus ventajas respecto a otras tecnologías, los desafíos a los que se ha enfrentado en su desarrollo, así como su visión a diez años en los sistemas de almacenamiento de energía en México.
Joep Pijpers nos comparte su conocimiento sobre las baterías de flujo, sus ventajas respecto a otras tecnologías, los desafíos a los que se ha enfrentado en su desarrollo, así como su visión a diez años en los sistemas de almacenamiento de energía en México.
Una batería de flujo es un dispositivo electroquímico para almacenar energía o electricidad. La diferencia con otras tecnologías electroquímicas de procedimiento más común, como es el caso de las baterías de ion de litio, en las cuales sus materiales activos de carga y descarga son sólidos; en las baterías de flujo todos los materiales activos son líquidos, típicamente acuosos. En las baterías de flujo prevalece el agua, en donde los materiales activos se disuelven y se pueden cargar y descargar, que reduce el riesgo de incendio en caso de mal función de la batería.
Típicamente, en una batería de flujo se pueden almacenar los líquidos en dos tanques: uno con líquido positivo y otro con líquido negativo. Estos líquidos pueden fluir de sus tanques hacia un reactor electroquímico en el centro de la instalación, donde se pueden cargar o descargar los líquidos en celdas electroquímicas. Una vez que se han cargado los líquidos, estos circulan otra vez hacia los tanques donde se pueden almacenar durante un periodo conveniente. Cuando se necesita generar electricidad, los líquidos cargados pueden fluir otra vez al mismo reactor para descargarlos, en ese proceso electroquímico se produce la electricidad.
Una ventaja principal de las baterías de flujo es que tienen el potencial de ser mucho más baratas que sus contrapartes de materiales sólidos, porque pueden usar materiales más económicos que el cobalto y el litio, materiales muy escasos y caros que requieren las baterías de ion de litio. Además de este beneficio económico, la tecnología de batería de flujo tiene como ventaja técnica su gran capacidad para almacenar energía de larga duración, por ejemplo, de 6 a 15 horas, muy por encima de lo que ofrecen las baterías de materiales sólidos.
Respecto a la madurez de la tecnología, en el ámbito global la mayoría de los esfuerzos se han enfocado en un concepto de batería de flujo que usa el metal vanadio como material electro-activo, el cual se puede utilizar en tantos los electrolitos negativos como los positivos. En los últimos cinco años han surgido varias empresas dedicadas al desarrollo de este tipo de baterías, tanto en los Estados Unidos como en Europa y en China. Precisamente, en este último país se planea instalar en este año, 2019, la batería de flujo de vanadio más grande del mundo, con una capacidad de hasta 200 MW (800 MWh), casi el doble de la instalada en Australia por Tesla el pasado diciembre de 2017 (con tecnología de litio).
Hasta ahora, en México no han sido muchos los desarrollos en el tema de baterías de flujo; hay algunos grupos académicos que han estudiado el tema, pero lo que nosotros vamos a hacer en el INEEL es el desarrollo tecnológico de un prototipo de batería de flujo. Uno de los principales desafíos de nuestra propuesta es contrarrestar el elevado costo de las baterías de flujo de vanadio, por lo tanto, una de las líneas de trabajo de la propuesta es estudiar la factibilidad de usar materiales más baratos que el vanadio. El desafío principal del proyecto será entonces, cómo desarrollar una batería de flujo que conjugue economía y eficiencia con materiales baratos y funcionales.
En un horizonte de diez años, de acuerdo con nuestro entrevistado, el almacenamiento de energía será un tema muy importante en México y dependerá mucho del despliegue de las fuentes de energía renovables intermitentes, como la energía solar y la eólica, principalmente. Existe mucha expectativa sobre el crecimiento de este despliegue y la consecuente necesidad de las tecnologías de almacenamiento de energía. De ahí la importancia de desarrollar un prototipo de una batería de flujo, económica y eficiente. Sin duda, el INEEL es una institución que reúne la infraestructura humana y material de todas las disciplinas requeridas para enfrentar con éxito este gran desafío tecnológico.
Típicamente, en una batería de flujo se pueden almacenar los líquidos en dos tanques: uno con líquido positivo y otro con líquido negativo. Estos líquidos pueden fluir de sus tanques hacia un reactor electroquímico en el centro de la instalación, donde se pueden cargar o descargar los líquidos en celdas electroquímicas. Una vez que se han cargado los líquidos, estos circulan otra vez hacia los tanques donde se pueden almacenar durante un periodo conveniente. Cuando se necesita generar electricidad, los líquidos cargados pueden fluir otra vez al mismo reactor para descargarlos, en ese proceso electroquímico se produce la electricidad.
Una ventaja principal de las baterías de flujo es que tienen el potencial de ser mucho más baratas que sus contrapartes de materiales sólidos, porque pueden usar materiales más económicos que el cobalto y el litio, materiales muy escasos y caros que requieren las baterías de ion de litio. Además de este beneficio económico, la tecnología de batería de flujo tiene como ventaja técnica su gran capacidad para almacenar energía de larga duración, por ejemplo, de 6 a 15 horas, muy por encima de lo que ofrecen las baterías de materiales sólidos.
Respecto a la madurez de la tecnología, en el ámbito global la mayoría de los esfuerzos se han enfocado en un concepto de batería de flujo que usa el metal vanadio como material electro-activo, el cual se puede utilizar en tantos los electrolitos negativos como los positivos. En los últimos cinco años han surgido varias empresas dedicadas al desarrollo de este tipo de baterías, tanto en los Estados Unidos como en Europa y en China. Precisamente, en este último país se planea instalar en este año, 2019, la batería de flujo de vanadio más grande del mundo, con una capacidad de hasta 200 MW (800 MWh), casi el doble de la instalada en Australia por Tesla el pasado diciembre de 2017 (con tecnología de litio).
Hasta ahora, en México no han sido muchos los desarrollos en el tema de baterías de flujo; hay algunos grupos académicos que han estudiado el tema, pero lo que nosotros vamos a hacer en el INEEL es el desarrollo tecnológico de un prototipo de batería de flujo. Uno de los principales desafíos de nuestra propuesta es contrarrestar el elevado costo de las baterías de flujo de vanadio, por lo tanto, una de las líneas de trabajo de la propuesta es estudiar la factibilidad de usar materiales más baratos que el vanadio. El desafío principal del proyecto será entonces, cómo desarrollar una batería de flujo que conjugue economía y eficiencia con materiales baratos y funcionales.
En un horizonte de diez años, de acuerdo con nuestro entrevistado, el almacenamiento de energía será un tema muy importante en México y dependerá mucho del despliegue de las fuentes de energía renovables intermitentes, como la energía solar y la eólica, principalmente. Existe mucha expectativa sobre el crecimiento de este despliegue y la consecuente necesidad de las tecnologías de almacenamiento de energía. De ahí la importancia de desarrollar un prototipo de una batería de flujo, económica y eficiente. Sin duda, el INEEL es una institución que reúne la infraestructura humana y material de todas las disciplinas requeridas para enfrentar con éxito este gran desafío tecnológico.
Expertos compartiendo
Expertos compartiendo
Las baterías de flujo, un gran desafío tecnológico
Las baterías de flujo, un gran desafío tecnológico
Joep Pijpers. Maestro en Ingeniería Química y Doctor en Química-física; su investigación
fue sobre nuevos conceptos de celdas solares. Actualmente es líder de las
actividades de investigación sobre tecnologías de baterías de flujo en el INEEL.
Joep Pijpers nos comparte su conocimiento sobre las baterías de flujo, sus ventajas respecto a otras tecnologías, los desafíos a los que se ha enfrentado en su desarrollo, así como su visión a diez años en los sistemas de almacenamiento de energía en México.
Joep Pijpers nos comparte su conocimiento sobre las baterías de flujo, sus ventajas respecto a otras tecnologías, los desafíos a los que se ha enfrentado en su desarrollo, así como su visión a diez años en los sistemas de almacenamiento de energía en México.
Joep Pijpers. Maestro en Ingeniería Química y Doctor en Química-física; su investigación
fue sobre nuevos conceptos de celdas solares. Actualmente es líder de las
actividades de investigación sobre tecnologías de baterías de flujo en el INEEL.
Joep Pijpers nos comparte su conocimiento sobre las baterías de flujo, sus ventajas respecto a otras tecnologías, los desafíos a los que se ha enfrentado en su desarrollo, así como su visión a diez años en los sistemas de almacenamiento de energía en México.
Joep Pijpers nos comparte su conocimiento sobre las baterías de flujo, sus ventajas respecto a otras tecnologías, los desafíos a los que se ha enfrentado en su desarrollo, así como su visión a diez años en los sistemas de almacenamiento de energía en México.
Una batería de flujo es un dispositivo electroquímico para almacenar energía o electricidad. La diferencia con otras tecnologías electroquímicas de procedimiento más común, como es el caso de las baterías de ion de litio, en las cuales sus materiales activos de carga y descarga son sólidos; en las baterías de flujo todos los materiales activos son líquidos, típicamente acuosos. En las baterías de flujo prevalece el agua, en donde los materiales activos se disuelven y se pueden cargar y descargar, que reduce el riesgo de incendio en caso de mal función de la batería.
Típicamente, en una batería de flujo se pueden almacenar los líquidos en dos tanques: uno con líquido positivo y otro con líquido negativo. Estos líquidos pueden fluir de sus tanques hacia un reactor electroquímico en el centro de la instalación, donde se pueden cargar o descargar los líquidos en celdas electroquímicas. Una vez que se han cargado los líquidos, estos circulan otra vez hacia los tanques donde se pueden almacenar durante un periodo conveniente. Cuando se necesita generar electricidad, los líquidos cargados pueden fluir otra vez al mismo reactor para descargarlos, en ese proceso electroquímico se produce la electricidad.
Una ventaja principal de las baterías de flujo es que tienen el potencial de ser mucho más baratas que sus contrapartes de materiales sólidos, porque pueden usar materiales más económicos que el cobalto y el litio, materiales muy escasos y caros que requieren las baterías de ion de litio. Además de este beneficio económico, la tecnología de batería de flujo tiene como ventaja técnica su gran capacidad para almacenar energía de larga duración, por ejemplo, de 6 a 15 horas, muy por encima de lo que ofrecen las baterías de materiales sólidos.
Respecto a la madurez de la tecnología, en el ámbito global la mayoría de los esfuerzos se han enfocado en un concepto de batería de flujo que usa el metal vanadio como material electro-activo, el cual se puede utilizar en tantos los electrolitos negativos como los positivos. En los últimos cinco años han surgido varias empresas dedicadas al desarrollo de este tipo de baterías, tanto en los Estados Unidos como en Europa y en China. Precisamente, en este último país se planea instalar en este año, 2019, la batería de flujo de vanadio más grande del mundo, con una capacidad de hasta 200 MW (800 MWh), casi el doble de la instalada en Australia por Tesla el pasado diciembre de 2017 (con tecnología de litio).
Hasta ahora, en México no han sido muchos los desarrollos en el tema de baterías de flujo; hay algunos grupos académicos que han estudiado el tema, pero lo que nosotros vamos a hacer en el INEEL es el desarrollo tecnológico de un prototipo de batería de flujo. Uno de los principales desafíos de nuestra propuesta es contrarrestar el elevado costo de las baterías de flujo de vanadio, por lo tanto, una de las líneas de trabajo de la propuesta es estudiar la factibilidad de usar materiales más baratos que el vanadio. El desafío principal del proyecto será entonces, cómo desarrollar una batería de flujo que conjugue economía y eficiencia con materiales baratos y funcionales.
En un horizonte de diez años, de acuerdo con nuestro entrevistado, el almacenamiento de energía será un tema muy importante en México y dependerá mucho del despliegue de las fuentes de energía renovables intermitentes, como la energía solar y la eólica, principalmente. Existe mucha expectativa sobre el crecimiento de este despliegue y la consecuente necesidad de las tecnologías de almacenamiento de energía. De ahí la importancia de desarrollar un prototipo de una batería de flujo, económica y eficiente. Sin duda, el INEEL es una institución que reúne la infraestructura humana y material de todas las disciplinas requeridas para enfrentar con éxito este gran desafío tecnológico.
Típicamente, en una batería de flujo se pueden almacenar los líquidos en dos tanques: uno con líquido positivo y otro con líquido negativo. Estos líquidos pueden fluir de sus tanques hacia un reactor electroquímico en el centro de la instalación, donde se pueden cargar o descargar los líquidos en celdas electroquímicas. Una vez que se han cargado los líquidos, estos circulan otra vez hacia los tanques donde se pueden almacenar durante un periodo conveniente. Cuando se necesita generar electricidad, los líquidos cargados pueden fluir otra vez al mismo reactor para descargarlos, en ese proceso electroquímico se produce la electricidad.
Una ventaja principal de las baterías de flujo es que tienen el potencial de ser mucho más baratas que sus contrapartes de materiales sólidos, porque pueden usar materiales más económicos que el cobalto y el litio, materiales muy escasos y caros que requieren las baterías de ion de litio. Además de este beneficio económico, la tecnología de batería de flujo tiene como ventaja técnica su gran capacidad para almacenar energía de larga duración, por ejemplo, de 6 a 15 horas, muy por encima de lo que ofrecen las baterías de materiales sólidos.
Respecto a la madurez de la tecnología, en el ámbito global la mayoría de los esfuerzos se han enfocado en un concepto de batería de flujo que usa el metal vanadio como material electro-activo, el cual se puede utilizar en tantos los electrolitos negativos como los positivos. En los últimos cinco años han surgido varias empresas dedicadas al desarrollo de este tipo de baterías, tanto en los Estados Unidos como en Europa y en China. Precisamente, en este último país se planea instalar en este año, 2019, la batería de flujo de vanadio más grande del mundo, con una capacidad de hasta 200 MW (800 MWh), casi el doble de la instalada en Australia por Tesla el pasado diciembre de 2017 (con tecnología de litio).
Hasta ahora, en México no han sido muchos los desarrollos en el tema de baterías de flujo; hay algunos grupos académicos que han estudiado el tema, pero lo que nosotros vamos a hacer en el INEEL es el desarrollo tecnológico de un prototipo de batería de flujo. Uno de los principales desafíos de nuestra propuesta es contrarrestar el elevado costo de las baterías de flujo de vanadio, por lo tanto, una de las líneas de trabajo de la propuesta es estudiar la factibilidad de usar materiales más baratos que el vanadio. El desafío principal del proyecto será entonces, cómo desarrollar una batería de flujo que conjugue economía y eficiencia con materiales baratos y funcionales.
En un horizonte de diez años, de acuerdo con nuestro entrevistado, el almacenamiento de energía será un tema muy importante en México y dependerá mucho del despliegue de las fuentes de energía renovables intermitentes, como la energía solar y la eólica, principalmente. Existe mucha expectativa sobre el crecimiento de este despliegue y la consecuente necesidad de las tecnologías de almacenamiento de energía. De ahí la importancia de desarrollar un prototipo de una batería de flujo, económica y eficiente. Sin duda, el INEEL es una institución que reúne la infraestructura humana y material de todas las disciplinas requeridas para enfrentar con éxito este gran desafío tecnológico.