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Aug 20, 2023

Del concepto a la realidad: el desarrollo de Molten

Del concepto a la realidad: el desarrollo de la tecnología de baterías de sales fundidas El mundo está haciendo una rápida transición hacia fuentes de energía renovables, como la solar y la eólica, para satisfacer las necesidades cada vez mayores.

Del concepto a la realidad: el desarrollo de la tecnología de baterías de sales fundidas

El mundo está haciendo una rápida transición hacia fuentes de energía renovables, como la solar y la eólica, para satisfacer la demanda cada vez mayor de electricidad y combatir el cambio climático. Sin embargo, la naturaleza intermitente de estas fuentes de energía requiere el desarrollo de soluciones de almacenamiento de energía eficientes y rentables. Una tecnología prometedora que ha ido ganando terreno en los últimos años es la batería de sales fundidas, que ofrece numerosas ventajas sobre las tecnologías de baterías convencionales, como las de iones de litio y de plomo-ácido.

Las baterías de sales fundidas, también conocidas como baterías de metal líquido, son un tipo de batería de alta temperatura que utiliza sales fundidas como electrolito. El concepto de baterías de sales fundidas se remonta a la década de 1960, cuando investigadores del Laboratorio Nacional de Oak Ridge en Estados Unidos comenzaron a explorar el potencial del uso de sales fundidas en baterías para almacenamiento de energía. Sin embargo, no fue hasta principios de la década de 2000 que se reavivó el interés en esta tecnología, principalmente debido a la creciente necesidad de soluciones de almacenamiento de energía a gran escala para la integración de energías renovables.

El principio básico detrás de las baterías de sales fundidas es el uso de dos electrodos de metal líquido inmiscibles separados por un electrolito de sales fundidas. Los electrodos suelen estar hechos de metales con diferentes potenciales electroquímicos, como magnesio y antimonio, mientras que el electrolito suele ser una mezcla de sales de metales alcalinos, como cloruro de litio y cloruro de potasio. Cuando la batería está cargada, la reacción electroquímica entre los electrodos y el electrolito hace que el metal menos reactivo se disuelva en el electrolito y el metal más reactivo se deposite sobre el electrodo negativo. Durante la descarga, se produce la reacción inversa, liberando energía eléctrica.

Una de las principales ventajas de las baterías de sales fundidas es su capacidad para funcionar a altas temperaturas, normalmente entre 400 y 700 grados Celsius. Esta operación a alta temperatura permite una reacción electroquímica más rápida y eficiente, lo que resulta en mayores densidades de energía y capacidades de potencia en comparación con las baterías convencionales. Además, el uso de electrodos y electrolitos líquidos elimina la necesidad de separadores sólidos y colectores de corriente, que pueden degradarse con el tiempo y limitar el ciclo de vida de las baterías tradicionales.

Además, las baterías de sales fundidas son intrínsecamente más seguras que otras tecnologías de baterías, ya que la alta temperatura de funcionamiento evita la formación de dendritas, que pueden provocar cortocircuitos y fugas térmicas en las baterías de iones de litio. Además, los materiales utilizados en las baterías de sales fundidas son abundantes y relativamente económicos, lo que las convierte en una opción atractiva para aplicaciones de almacenamiento de energía a gran escala.

A pesar de estas ventajas, todavía hay varios desafíos que deben abordarse antes de que las baterías de sales fundidas puedan convertirse en una solución convencional de almacenamiento de energía. Uno de los principales obstáculos es el desarrollo de materiales y diseños adecuados que puedan soportar las altas temperaturas y la naturaleza corrosiva de las sales fundidas. Actualmente, los investigadores están explorando varios enfoques para superar este problema, como el uso de cerámicas avanzadas y metales refractarios para la construcción de componentes de baterías.

Otro desafío es la eficiencia energética relativamente baja de las baterías de sales fundidas, que suele oscilar entre el 70 y el 80 por ciento. Esto se debe principalmente a las elevadas pérdidas térmicas asociadas con el funcionamiento a alta temperatura de la batería. Para mejorar la eficiencia energética, los investigadores están investigando métodos para reducir la temperatura de funcionamiento de la batería sin comprometer su rendimiento, como el uso de mezclas de sales eutécticas con puntos de fusión más bajos.

En conclusión, la tecnología de baterías de sales fundidas ha avanzado mucho desde sus inicios en la década de 1960, y los recientes avances en ciencia e ingeniería de materiales la han acercado a convertirse en una solución viable de almacenamiento de energía a gran escala. A medida que la investigación continúa abordando los desafíos pendientes, es probable que las baterías de sales fundidas desempeñen un papel crucial en la transición global hacia fuentes de energía renovables y un futuro más sostenible.