Uno de los mayores obstáculos para la revolución de las energías renovables es descubrir cómo almacenar energía cuando el sol no brilla o el viento no sopla.
Ahora, los científicos han demostrado que los ladrillos de construcción estándar se pueden convertir en unidades de almacenamiento de energía, convirtiendo potencialmente los ladrillos en baterías y nuestras casas... en baterías gigantes. ¿Cómo? Cubriéndolos con PEDOT.
No confíes en el litio
Aunque la tecnología de las baterías de iones de litio ha sufrido drásticos recortes de precios en los últimos años, la mayoría de los expertos coinciden en que seguirán siendo demasiado caras para el almacenamiento a gran escala. La relativa escasez de litio también significa que es poco probable que puedan satisfacer todas nuestras necesidades energéticas.
Esta evaluación (justa) ha llevado a una investigación considerable sobre formas alternativas de almacenar el exceso de energía renovable. investigación investiga baterías de sal perder mucho más barato, o en diferentes enfoques dinámicos (en sinergia, por ejemplo, con enfriamiento radiativo)
Pero existe un medio potencial de almacenar energía que parece haber estado atrapado debajo de nuestras narices todo este tiempo. En un artículo de Nature Communications, investigadores de la Universidad de Washington en St. Louis han demostrado que los ladrillos de construcción ordinarios se pueden tratar con un procedimiento químico simple para proporcionarles capacidades de almacenamiento de energía similares a las de una batería.
PEDOT, revestimiento para ladrillos Baterías
La técnica aprovecha la estructura porosa del ladrillo para depositar una capa de polímero conductor llamada PEDOT en todo el ladrillo. Esto convierte cada ladrillo en un supercondensador, que es similar a una batería (aunque tiene tiempos de carga más rápidos con una menor capacidad de almacenamiento).
El proceso de los investigadores implica primero humedecer los ladrillos en un vapor de ácido clorhídrico, que penetra en los poros y reacciona con el óxido de hierro (la sustancia que da a los ladrillos su color rojo). El proceso transforma el óxido en una forma reactiva de hierro. Este último interactúa con otro gas que se inyecta a través del ladrillo para crear una fina película de PEDOT. PEDOT es un plástico eléctricamente conductor.
Este revestimiento es en realidad un "revestimiento" de nanofibras que aumenta la capacidad de almacenamiento de energía de los ladrillos. El PEDOT, de hecho, actúa como un electrodo.
Baterías de ladrillos
El equipo demostró que tres pequeños ladrillos tratados con PEDOT eran suficientes para encender un LED verde durante 10 minutos con una sola carga. El tratamiento permite cargar y descargar los ladrillos durante 10.000 ciclos, perdiendo solo el 10% de su capacidad.
PEDOT, una hermosa prueba de concepto
Por supuesto, los ladrillos de batería aún no son una solución lista para nuestras necesidades de almacenamiento de energía. Su densidad de energía es solo el 1% de la de las baterías de iones de litio.
En un comunicado de prensa Julio D´Arcy, investigador que dirigió el estudio, dijo que 50 ladrillos unidos a un panel solar podrían proporcionar iluminación de emergencia durante 5 horas. Está muy lejos de almacenar suficiente energía para hogares cada vez más hambrientos de energía.
También existe una preocupación razonable de que el tratamiento con ácido pueda afectar la integridad de los ladrillos hasta el punto de que no puedan formar los principales componentes estructurales de un edificio.
Pero aún es temprano y el equipo ve un gran potencial para el crecimiento del rendimiento y la estabilidad.
D'Arcy dice que el equipo ya está trabajando en formas de convertir estas nanofibras en materiales compuestos que podrían aumentar la capacidad de estas baterías hasta diez veces. Otros cambios que ya están en marcha apuntan a aumentar la velocidad de producción y reducir los costos.
Todavía queda camino por recorrer, pero entre Tesla y sus placas fotovoltaicas y estos ladrillos de batería, los futuros hogares "corren el riesgo" de convertirse en productores, no consumidores de energía.
