Un grupo de científicos de la Universidad de Florida Central (UCF) inventó un sistema de energía renovable que puede cambiar el curso de la historia. Ellos crearon un aparato que convierte la electricidad en hidrógeno y oxígeno que se puede guardar en un condensador de flujo (CFC) que desarrolló la NASA.
Con el mundo cada vez con más problemas ambientales, que ocasionan problemas climáticos. Se está haciendo más necesario tecnologías que generen y utilicen energía limpias, que no afecte a los ecosistemas y permita al planeta respirar. Otra requerimiento que exige y probablemente este equipo pueda ayudar a lograrlo es almacenar la energía de forma sustentable y renovable.
Funcionamiento de la nueva tecnología de la UCF
En cuanto a la nueva tecnología, su nombre oficial es “Sistema de energía de sCO2 de combustión directa de H2/O2”. Esta utiliza energía renovable para producir oxígeno y también hidrógeno, usando la electrólisis del agua.
Al producirse estos gases, son llevados al condensador de flujo de la Nasa, los cuales son almacenados. Estos se mantienen en estado líquido, sin la necesidad de licuefacción. Para lograrlo usan diversos conductos y válvulas de presión, para mantenerlo en esa densidad líquida.
Estos gases almacenados pueden ser reutilizados posteriormente para producir energía si así hace falta. Para ello se colocan en una cámara de combustión que produce agua caliente que luego se combina con dióxido de carbono supercrítico (sCO2). Esto impulsa unas turbinas, que son la fuente generadora de la electricidad.
El equipo aclaró que este dispositivo no emite óxidos de nitrógeno dañinos para el ambiente. Así que no tiene un impacto negativo hacia el ambiente, favoreciendo el cuidado del planeta que todos buscamos.
Tecnología que puede mejorar las baterías
El uso de las baterías de litio fue un gran avance para aliviar la emisión de Co2, impulsando los coches eléctricos. El problema es la capacidad de almacenaje de estos componentes, que es limitada, además que es muy corta. Por eso requiere constantemente carga de energía, para devolver la autonomía al coche.
Con esta nueva tecnología se puede solventar este problema, ya que el condensador de flujo de la NASA puede almacenar hidrógeno y oxígeno por un periodo relativamente largo. Este puede guardar estos gases días, semanas y varios meses del año, sin afectar su rendimiento o capacidades.
De aplicarse, podría mejorar aún más el rendimiento de las baterías, ofreciendo mayor autonomía y posibilidades de un mundo más limpio. Pueden verse algunos modelos de baterías que podrían usar modelos similares y nos referimos a aquellas con celdas de hidrógenos.
La diferencia con estas, es que el sistema de esta institución educativa, no requiere que se le coloque agua constantemente.
Otras aplicaciones del condensador de flujo
La UFC declaró que encontraron otras aplicaciones para el condensador de flujo. El primero que detallaron está relacionado con el ramo del servicio eléctrico. Un ejemplo que dieron fue el siguiente:
“Podría ver el uso de esta tecnología como un sistema de respaldo para un centro de datos, un hospital o alguna instalación que deba estar disponible las 24 horas del día, los 7 días de la semana”.
También detallaron una aplicación en el sector de la aviación, en el cual detallaron:
“Los aviones no pueden funcionar directamente con energía solar o electricidad; necesitamos el combustible. El hidrógeno también se puede usar allí, donde convertimos las energías renovables en un producto químico almacenable y luego lo usamos”.
De aplicarse esta tecnología, podría ayudar a parar e incluso revertir los problemas climáticos que estamos viviendo. De hecho, se evidenció en la pandemia que hubo una recuperación significativa, por la descontaminación, por la poca emisión de CO2. De aplicarse y extenderse, podría darle fin a la energía generada por combustible fósil, proveyendo fuentes sustentables.
Una búsqueda intensa para mejorar la fuente de poder
El estudio de la NASA con el condensador de flujo es uno de los muchos estudios que están haciendo para buscar alternativas de fuentes de poder o baterías en distintos vehículos, ya sean coches eléctricos terrestres, aviones o transportes marítimos.
El problema principal del mercado es la dependencia del litio y la alta demanda existente. Este hecho hizo que el valor de este mineral sea más valioso y por ende tiende a elevar los precios de la producción de baterías y de los coches eléctricos a nivel mundial.
Existen varios intentos en distintas partes del mundo para desarrollar baterías con materiales alternativos, además del condensador de flujo de la NASA. Por ejemplo, una empresa china está haciendo pruebas con una batería con celdas de sodio. De acuerdo al estudio tiene mayor resistencia que las de litio, pero a pesar que mejoraron su densidad, sigue siendo inferior en cuanto a su capacidad de acumulación de energía.
También existen desarrollos de distintos fabricantes de baterías de hidrógeno. Por ejemplo Hyundai declaró que cambiará la fuente de poder de sus coches eléctricos por una de hidrógeno, para abaratar los costes y mejorar su eficiencia. Este empezó con sus nuevos modelos, la implantación de estos nuevos dispositivos.
¿Será el fin de la batería de litio?
A pesar de que es el objetivo de todos estos estudios, es probable que la batería de litio en el futuro inmediato, sin embargo, sea desplazada a largo plazo. Debido a que todavía no hay suficientes pruebas para iniciar un cambio a gran escala o existen elementos a resolver todavía.
Un ejemplo es la batería de sodio, que tiene buena densidad, pero todavía no llega al nivel de las de litio. Es posible que ambas funcionen en el mercado como alternativas paralelas. Considerando que las primeras pueden usarse fácilmente para coches urbanos que posean una autonomía de 300 km. Sin embargo para coches para viaje podrían usarse las de litio que proporciona mayor capacidad de recorrido.
En cuanto a las baterías de hidrógeno, todavía está en discusión la utilización de este elemento, considerando que se están haciendo pruebas para optimizar el uso de este elemento en las baterías y la capacidad que provee.
Otro tipo de batería que está siendo estudiada y un poco cuestionada, son aquellas desarrolladas con nitrógeno rosa. En la Unión Europea aprobaron estudios que postulan a este elemento como fuente de energía verde renovable, para el impulso de coches eléctricos. Sin embargo, algunos países miembros como Alemania, rechazaron esta decisión por las características tóxicas de este material.
Razones para cambiar la batería de litio
Si te preguntas porque desean cambiar las baterías de litio de los coches eléctricos, pues existen varios motivos. Estos tienen que ver tanto con la estabilidad del rendimiento de este tipo de fuentes de poder para estos vehículos. También por los costes asociados por su producción que detallaremos a continuación:
- La primera razón sería por su sensibilidad a las temperatura, ya sean muy altas o muy bajas. En el primer caso la fuente de poder puede perder rendimiento, también puede sufrir daños considerables que pueden desencadenar un incendio en todo el coche eléctrico. Para las bajas temperaturas, pierde un rendimiento considerable, pudiendo usarse como mucho el 70% de su capacidad.
- El litio es un mineral que es de difícil extracción, procesamiento y que poco se consigue. Por consiguiente, la alta demanda por el aumento de la producción de coches eléctricos hizo que su valor aumentara. Este hecho no es del agrado de los distintos fabricantes, considerando que busca ofrecer coches de calidad a un bajo precio de venta al público.
Como puede ver la Nasa no es la única organización que busca sustituir las baterías de litio con su dispositivo con el condensador de flujo. Existen varios proyectos en China, Europa y Estados Unidos que quieren una fuente de poder más estable y económica, que permita ayudar a la disminución de la contaminación a nivel global.