Los metales necesarios para su fabricación son fáciles de conseguir; se espera que desempeñe un papel en la sustitución de los combustibles fósiles

Edison inventó un auto eléctrico con una batería que pensó revolucionará el mercado; más de 120 años después, quizá tenga razón.

En un camino de ripio en West Orange, Nueva Jersey (Estados Unidos), un auto eléctrico pasó cerca de unos transeúntes, quienes quedaron totalmente sorprendidos por lo espacioso que era su interior. Además el auto se desplazaba al doble de la velocidad que los vehículos más convencionales, levantando el polvo de la calle que, tal vez, les hizo cosquillas en la nariz a los caballos que tiraban de los carruajes. Eso fue a principios del siglo 20 y quien manejaba el auto era el mismísimo Thomas Edison. Si bien los autos eléctricos no eran una novedad en el vecindario, la mayoría de ellos dependían de pesadas y voluminosas baterías de plomo y ácido. Edison había equipado su auto con un nuevo tipo de batería y esperaba que pronto todos los vehículos de todo el país la usaran: era una batería de níquel-hierro.

Basándose en el trabajo del inventor sueco Ernst Waldemar Jungner, quien patentó por primera vez una batería de níquel-hierro en 1899, Edison buscó refinarla para su uso en autos. El creador estadounidense afirmó que la batería de níquel-hierro era increíblemente resistente y podía cargarse dos veces más rápido que las baterías de plomo y ácido. De hecho ya tenía un acuerdo con Ford Motors para producir este vehículo eléctrico supuestamente más eficiente. Sin embargo la batería padecía de algunos problemas: era más grande que las baterías de plomo y ácido que se utilizaban y también era más cara.

Además, cuando se cargaba, liberaba hidrógeno,y podría ser peligroso.

Desgraciadamente , cuando Edison logró construir un prototipo mejor, los vehículos eléctricos estaban desapareciendo y los autos propulsados por combustibles fósiles ganaban terreno, ya que podían recorrer distancias más largas en vez de tener que detenerse para recargar energía.

Aunque su batería continuó usándose en ciertos nichos como la señalización de ferrocarriles, donde su voluminoso tamaño no fue un obstáculo. Un siglo después, los ingenieros redescubrieron la batería de níquel-hierro como una especie de diamante en bruto.

Ahora se la estudia como una nueva respuesta al desafío de generar energías renovables y complementar las fuentes de energía limpia como la eólica y la solar. Ademas hoy dia ell hidrógeno, que alguna vez fue considerado preocupante, podría convertirse en uno de los elementos más útiles de estas baterías.

Un equipo de investigación de la Universidad Tecnológica de Delft en Holanda descubrió un uso de la batería de níquel-hierro basada en el hidrógeno producido. Cuando la electricidad pasa a través de la batería mientras se recarga, sufre una reacción química que libera hidrógeno y oxígeno. El equipo reconoció que la reacción se asemeja a la utilizada para liberar hidrógeno del agua, conocida como electrólisis. Fokko Mulder, líder del equipo de investigación de la Universidad de Delft dijo en su momento: “Me pareció que la química era la misma”. Esta reacción de división del agua es una forma en que se produce hidrógeno para su uso como combustible y uno completamente limpio, siempre que la energía utilizada para impulsar la reacción sea de una fuente renovable.

Mulder y su equipo sabían que los electrodos de la batería de níquel-hierro eran capaces de dividir el agua, pero se sorprendieron al ver que los electrodos comenzaron a tener un mayor almacenamiento de energía que antes de que se produjera el hidrógeno.

Es decir se convirtió en una mejor batería cuando también se usó como electrolizador. Se sorprendieron también al notar que la bateria supero con creces la electrosis que las baterías tradicionales no suelen hacerlo. “Por supuesto, estábamos contentos de que la eficiencia energética pareciera ser buena durante todo esto”, dice Mulder, alcanzando niveles del 80% a 90%.

Su creación le puso el nombre de “battolyser” y espera que el descubrimiento pueda ayudar a resolver dos desafíos importantes para la energía renovable: el almacenamiento de energía y, cuando las baterías están llenas, la producción de combustible limpio. “Escucharás argumentos sobre las baterías, por un lado y el hidrógeno, por el otro”, dice Mulder. “Siempre hubo una especie de competencia entre los dos, pero básicamente necesitas ambos”, dijo. Todo esto ocurrió en el año 2010.

Las baterías convencionales, como las basadas en litio, pueden almacenar energía a corto plazo, pero cuando están completamente cargadas tienen que liberar cualquier exceso o podrían sobrecalentarse y degradarse.En cambio “battolyser” de níquel-hierro permanece estable cuando está completamente cargado, momento en el que puede pasar a producir hidrógeno.

“(Las baterías de níquel-hierro) son resistentes y pueden tolerar la carga insuficiente y la sobrecarga mejor que otras baterías”, dice John Barton, investigador asociado de la Escuela de Ingeniería Mecánica, Eléctrica y de Fabricación de la Universidad de Loughborough en Reino Unido, que también investiga el “battolyser”.

“Con la producción de hidrógeno, el ‘battolyser’ agrega almacenamiento de energía de varios días e incluso entre estaciones” del año, añade.

Requieren un mantenimiento excepcionalmente bajo. Son extremadamente duraderas, como lo demostró Edison en su primer auto eléctrico y se sabe que algunas duran más de 40 años, además que los metales necesarios para fabricar la batería (níquel y hierro) también son más comunes que, por ejemplo, el cobalto que se utiliza para crear baterías convencionales.

Esta batería básicamente es mas rentable y como en cualquier otra industria, los precios de las energías renovables fluctúan según la oferta y la demanda.

En un día brillante y soleado puede haber una gran cantidad de energía solar, lo que puede provocar un exceso y una caída en el precio por el que se puede vender la energía.

Esta batería aliviaria esas fluctuaciones “Cuando los precios de la electricidad son altos, se puede descargar esta batería, pero cuando el precio de la electricidad es bajo, se puede cargar la batería y producir hidrógeno”, opina Mulder.

Los electrolizadores alcalinos más tradicionales acoplados a baterías también pueden realizar esta función y están muy extendidos en la industria de producción de hidrógeno.

Aunque el hidrógeno es el producto directo del “battolyser”, también se pueden generar otras sustancias útiles, como el amoníaco o el metanol, que suelen ser más fáciles de almacenar y transportar.

“Con un ‘battolyser’ instalado, (una) planta de amoníaco funcionaría de manera más constante y (necesitaría) menos mano de obra, lo que reduciría los costos operativos y de mantenimiento”, dice Hans Vrijenhoef, director ejecutivo de Proton Ventures, que invirtió en el “battolyser” de Mulder.“Así produciría amoníaco de la manera más barata, sostenible y ecológica”, añade.

Al dia de hoy, el “battolyser” más grande que existe es de 15 kW / 15 kW h y tiene suficiente capacidad de batería y almacenamiento de hidrógeno a largo plazo para alimentar 1,5 hogares.

Se está trabajando en una versión más grande de un “battolyser” de 30 kW / 30 kW h en la central eléctrica Magnum en Eemshaven en los Países Bajos, donde proporcionará suficiente hidrógeno para satisfacer las necesidades de la central.

Es posible que se haya equivocado al creer que su batería suplantará a los otros vehículos en las calles. Pero 120 años después nos volvió a demostrar que era un adelantado y que aun no estábamos listos para ella, quizás ahora sí sea el momento.