Los investigadores han revivido una tecnología de baterías de la que fue pionero Thomas Edison, no para automóviles como alguna vez imaginó, sino para estabilizar fuentes de energía renovables. Un nuevo prototipo, detallado en la revista Small, demuestra una batería de níquel-hierro que se recarga en segundos y dura más de 30 años con uso diario: más de 12.000 ciclos.
La era eléctrica temprana y la visión de Edison
Los vehículos eléctricos no fueron un invento moderno. En 1900, los coches híbridos eléctricos superaban en número a los modelos de gasolina en Estados Unidos. El propio Edison patentó una batería de plomo-ácido para automóviles en 1901, casi preparando el escenario para un siglo XX impulsado por electricidad. Sin embargo, los costos más altos y la autonomía limitada (alrededor de 30 millas) finalmente favorecieron al motor de combustión interna. Los esfuerzos posteriores de Edison para desarrollar un sucesor de níquel-hierro nunca se materializaron por completo.
La nueva potencia de las energías renovables
Hoy en día, con el cambio climático impulsando el cambio hacia la energía renovable, el concepto abandonado de Edison está resurgiendo. Las baterías de iones de litio dominan el mercado, pero las de níquel-hierro ofrecen ventajas para el almacenamiento de energía a escala de red. Investigadores de UCLA han descubierto que la tecnología sobresale en entornos donde la carga rápida y la longevidad son fundamentales, como granjas solares y centros de datos.
Biomímesis a nanoescala
El avance se basa en un enfoque bioinspirado. El equipo, dirigido por Maher El-Kady y Ric Kaner, se inspiró en cómo se forman los huesos y las conchas: las proteínas guían la disposición de los minerales para crear estructuras fuertes pero flexibles. Adaptaron este principio utilizando proteínas derivadas de subproductos del procesamiento de carne de res, reforzadas con óxido de grafeno, para estructurar átomos de níquel y hierro.
El proceso implica calentar el material para eliminar el oxígeno del óxido de grafeno, incrustando los grupos metálicos en un aerogel lleno de aire en casi un 99%. Esto aumenta drásticamente la superficie, lo que permite una carga más rápida, una mayor eficiencia y una mayor capacidad de almacenamiento. Como explica El-Kady, “casi todos los átomos pueden participar en la reacción” a este nivel de nanoescala.
Más allá del litio: una alternativa sostenible
La nueva batería de níquel-hierro aún no iguala a la de iones de litio en densidad de energía para vehículos. Pero su rápida recarga, su larga vida útil y su dependencia de materiales abundantes (evitando los metales de tierras raras) lo hacen ideal para estabilizar las redes de energía renovable. La batería puede absorber rápidamente el exceso de energía solar durante el día y liberarla durante la noche, o proporcionar energía de respaldo para infraestructura crítica.
Esta innovación representa más que un simple experimento químico. Es una demostración de que las tecnologías pasadas por alto pueden encontrar nueva vida en paisajes energéticos en evolución. La simplicidad del proceso (mezclar ingredientes fácilmente disponibles y aplicar calor) sugiere que esta batería olvidada pronto podría estar impulsando un futuro más sostenible.
