Redox fluxu-baterien merkatua, litiozko bateria konbentzionalena edo egoera solidoko bateriena bezain ezaguna ez bada ere, bultzada hartzen ari da epe luzeko eskala handiko energia biltegiratzeko alternatiba sendo eta bideragarri gisa. 2030era arte urteko % 19.9ko tasa konposatuan proiektatutako hazkundearekin, bateria horiek energia berriztagarriaren biltegiratzea eta sare elektrikoen egonkortasuna eraldatuko dituztela agintzen dute.

Izan ere, 2030erako teknologia horri lotutako merkatuak munduko 700 milioi eurotik gorako balioa lortzea espero da. Hori guztia, teknologia horrek trantsizio energetikoaren etorkizuneko aplikazio eta industria estrategikoetan, hala nola energia berriztagarrietan, erabiltzeko duen kokapenak eta erakargarritasunak bultzatuta.

Hori guztia, redox fluxuko bateriak iturri berriztagarrietatik sortutako energia biltegiratzeko bereziki egokiak direlako, hala nola eguzkia eta haizea, aldizkakoak baitira berez. Energia kantitate handiak gordetzeko gaitasuna dute aldi luzeetan, ahalmenaren degradazio esanguratsurik gabe, eta energia-iturri horien aldakortasuna konpentsatzeko aukera ematen die. Gainera, eskari-puntetan energia aska dezakete, eta horrek energia berriztagarriak sare elektrikoan modu eraginkorragoan integratzea errazten du.

Baina, horrez gain, bateria horiek beste erabilera batzuetan ere paper kritikoa izatea espero da, hala nola sare elektrikoa egonkortzea, energiaren kalitatea erregulatzea eta tentsio-fluktuazioak arintzea ahalbidetzen duelako. Hori funtsezko faktorea da itzalaldiak prebenitzeko eta energia-hornidura konstantea eta fidagarria ziurtatzeko. Ezaugarri horiek dira, halaber, beste aplikazio batzuetarako (hala nola datu eta telekomunikazio zentroetarako) alternatiba benetan erakargarri gisa kokatzen dituztenak, bizi garen gizarte gero eta digitalizatuagoan goraldi argian.

Heldutasun-maila desberdineko aukerak

Gure blogeko aurreko sarreretan zehaztu dugun bezala, redox fluxu-bateria bat bateria kargagarri mota bat da. Bertan, energia bi elektrolito-disoluzio likidotan biltegiratzen da, eta horiek mintz batez zatitutako sistema batean zehar zirkulatzen dute. Karga eta deskarga prozesuetan gelaxka elektrokimikoetatik pasatzen diren heinean, elektrolito horien erredukzio eta oxidazioaren ondorioz sortzen da energia. Bateria horien ezaugarri bereizgarria da elektrolitoa, energia biltegiratzeko erabiltzen dena, erreaktoretik edo gelaxka elektrokimikotik bereizita dagoela, eta denbora luzez energia kantitate handiak erabili ahal izatea ahalbidetzen duela.

Kontzeptu horretatik abiatuta, eta biltegiratze elektrokimikoko beste teknologia batzuekin gertatzen den bezala, redox fluxuko bateriez ari garenean ez dugu tipologia bakar bat soilik aipatzen. Alternatiba horretan hainbat ikuspegi biltzen dira, eta hainbat material erabiltzen dira horiek garatzeko oinarri gisa.

Gaur egun, banadioko redox fluxuko bateriak dira ziurrenik merkatuko irtenbiderik helduena. Iraunkortasun eta egonkortasun handia dute, eta aldi berean kargatu eta deskarga daitezke, haien gaitasuna denborarekin murriztu gabe. Hori dela eta, ezin hobeak dira eskala handiko biltegiratze energetikorako aplikazioetarako, hala nola energia berriztagarria kudeatzeko eta sare elektrikoa egonkortzeko.

Heldutasun-maila handiarekin ere, zink eta bromoan oinarritutako ikuspegiak aurkituko ditugu. Banadioan oinarritutako bateriek (70-90 Wh/kg vs 15-25 Wh/kg) baino dentsitate handiagoa eta kostu lehiakorra duten soluzioak dira, baina oraindik ere dendriten eraketan dute erronka nagusia. Batez ere, haren potentziala eta erakargarritasuna eskala ertaineko sistemetan erabiltzeari begira ikusten da, hala nola industria- eta merkataritza-aplikazio batzuetan erabiltzen direnak.

Heldutasun-maila txikiagoan, beste irtenbide batzuk ere aurki ditzakegu, kinona-konposatu organikoetan oinarritutakoak, esaterako. Horiek ugariak dira, eta, horri esker, konponbide eskuragarriak lor daitezke kostuaren ikuspegitik. Era berean, zinkean eta hidrogeno- eta bromo-konbinazioetan oinarritutako teknologiak dira redox fluxuko teknologiak finkatzeko zientziaren barruan ematen ari diren beste hurbilketetako batzuk.

Erronka nagusiak bidean

Redox fluxuko bateriek eskala handiko energia-biltegiratzea iraultzeko eta iturri berriztagarriekin integratzeko ahalmen handia duten arren, oraindik ere badira hainbat erronka, eta horietan industria lanean ari da, epe luzerako inpaktua eta bideragarritasuna maximizatzeko.

Gaur egun, fabrikazio-prozesuen industrializazio efizientea da nagusia, arestian azaldutakoaren arabera. Nahiz eta abangoadioa bezalako teknologiak nahiko aurreratuta egon, eskala handiko produkzioa oztopo izaten jarraitzen du. Bateria horiek modu ekonomikoan eta beharrezko kalitate-estandarrekin sor ditzaketen fabrikazio-instalazioak eraikitzea funtsezkoa da. Gainera, eskalatzea baterien eraginkortasuna eta iraunkortasuna arriskuan jarri gabe egin behar da, alderdi horiek funtsezkoak baitira merkatuan onartzeko.

Bestalde, optimizazio teknologikoa ere hor dago. Redox fluxu-baterien eraginkortasuna eta gaitasuna etengabe hobetzea da beste erronka garrantzitsu bat. Gaur egungo soluzio batzuen dentsitate energetikoa, hala nola banadioan oinarritutakoena, egokia da zenbait aplikaziotarako, baina funtsezkoa da dentsitate hori lehen aipatutako alternatiba guztietan areagotzea, merkatuan benetan lehiakorrak izan daitezen.

Era berean, beroaren kudeaketak eta karga- eta deskarga-zikloetan energia-galera minimizatzeak berrikuntza tekniko esanguratsuak eskatzen dituzte. Horri guztiari kostu-lehiakortasuna gehitu behar zaio, eta hori lantzen jarraitzen da bizitza baliagarria hobetzea bezalako arloen bitartez.

Azkenik, beste funtsezko alderdi bat redox fluxu-bateriak dauden sare elektrikoetan eta energia berriztagarriko azpiegitura berrietan integratzea da, eta horrek oraindik erronka teknikoak eta erregulatzaileak ditu. Berrikuntza teknologikoak lagun dezakeen erregulazio egokia funtsezkoa izango da konponbide horiek eskala handian ezartzea errazteko. Gainera, bateriek erakutsi behar dute hainbat ingurune eta baldintza klimatikotan segurtasunez eta eraginkortasunez jarduteko gaitasuna dutela.

 

Azken batean, ikus daitekeenez, oraindik erronka handiak daude CIC energiGUNE bezalako ikerketa-zentroek egindako lanari aurre egiteko. Batez ere, etorkizun berdeago eta iraunkorrago baterantz katean kate-maila bat gehiago gehitzea ekar dezakeen teknologiaren hedapena ziurtatzeko.

Beren merkatuaren etengabeko berrikuntzarekin eta hedapenarekin, redox fluxu-bateriek eraldaketa-papera bete lezakete energia-biltegiratze globalean, etorkizun energetiko garbiago eta egonkorrago baterako trantsizioa sustatuz.

Iñigo Careaga, CIC energiGUNEko Estrategia arduraduna

Cookies on this website are used to personalize content and advertisements, provide social media features, and analyze traffic. You can get more information and configure your preferences HERE