Muchos materiales, desde azufre y sodio hasta manganeso y moléculas orgánicas, han intentado derrocar a la omnipresente batería de ion de litio. Y, hasta ahora, todos han fallado. Las baterías orgánicas, que se construyen a partir de algunos de los químicos más abundantes aquí en la Tierra, como carbono, oxígeno y nitrógeno, han sido quizás el fracaso más frustrante. Deberían ser más baratas que las baterías actuales que utilizan metales. Sin embargo, nadie ha logrado descifrar la batería orgánica.
Hasta ahora, quizás. Una joven empresa llamada XL Batteries tiene una nueva perspectiva sobre la química que, según dicen, debería ser más barata, segura y duradera que las baterías orgánicas anteriores y, crucialmente, las baterías de ion de litio en sí mismas. «El costo de capital debería ser ultra bajo», dijo Tom Sisto, cofundador y CEO de XL Batteries. No espere encontrar los productos de la empresa en un vehículo eléctrico de próxima generación. El líquido que utiliza XL Batteries para almacenar electricidad es más voluminoso y pesado que las baterías de ion de litio actuales. Por eso la empresa se enfoca en el almacenamiento a escala de red, que se preocupa más por la escala, el costo y la seguridad que por el peso o la densidad. Y la escala de las instalaciones de XL Batteries puede ser, bueno, extra grande.
La compañía exclusivamente reveló a TechCrunch que ha encargado una unidad de demostración para Stolthaven Terminals, una empresa especializada en almacenamiento de productos petroquímicos. La primera unidad será pequeña, relativamente hablando, pero una vez que se resuelvan los problemas, la empresa puede construir rápidamente baterías más grandes, dijo Sisto. Parte de la razón por la que Sisto es tan optimista es porque un componente clave de la batería no es más que un tanque de almacenamiento. «Si tomáramos dos de los tanques más grandes [de Stolthaven], sería una batería de 700 megavatios-hora», dijo Sisto. Eso es suficiente para alimentar alrededor de 25,000 hogares durante un día entero. «Creo que tienen 400 tanques en su sitio en Houston.»
XL Batteries está construyendo lo que se conocen como baterías de flujo. Una batería de flujo básica consiste en dos tanques conectados a bombas que hacen fluir dos fluidos pasando por una membrana. Cargar la batería empuja iones hacia arriba en una colina metafórica, almacenándolos en uno de los fluidos. Al descargar, esos iones fluyen de regreso al otro lado, liberando electrones en el proceso. Las baterías de flujo son una tecnología antigua, inventada por primera vez a finales de 1800. Pero su tamaño y su relativamente baja capacidad de almacenamiento de energía las frenaron. Los modelos más nuevos han ayudado a aumentar el almacenamiento de energía, pero aún son relativamente caros porque los fluidos que utilizan son corrosivos, lo que requiere materiales costosos para las bombas y otros equipos.
Las baterías orgánicas se han planteado desde hace tiempo, pero han resultado esquivas porque cuando la mayoría de las moléculas orgánicas están cargadas con electrones adicionales, tienden a descomponerse rápidamente. Aquellas que han durado más tiempo han requerido refrigeración, y aun así se descomponen en un par de meses, dijo Sisto. Incluso con una molécula más estable, Sisto sabía que XL Batteries tenía que ser más barato si la empresa quería tener éxito. Obtuvo un destello de esperanza durante su investigación en la Universidad de Columbia cuando un compuesto orgánico que estaba investigando rompió el récord del mayor número de electrones aceptados en una sola molécula. En ese momento, esa molécula tenía que suspenderse en un solvente orgánico, que era costoso e inflamable. Eventualmente, él y sus colaboradores lograron que fuera estable en agua de pH neutro. En ese momento, él sabía que podrían construir una empresa en torno a eso.
Una de las instalaciones de XL Batteries consta de tres partes: un contenedor de envío de 40 pies y dos tanques. La membrana patentada de la empresa y otros componentes se ajustan al contenedor de envío, y uno o más de esos se conectan luego a los tanques de almacenamiento. El tamaño de los tanques dicta la capacidad de la batería, mientras que el número de contenedores de envío dicta qué tan rápido puede cargar o descargar la batería. Dado que la empresa está utilizando tanta tecnología lista para usar, Sisto dice que XL Batteries puede comenzar a construir baterías más grandes pronto. «El diseño comercial está significativamente hecho», dijo. La empresa está trabajando con una firma de ingeniería que ha diseñado otras baterías de flujo anteriormente. «Tienen todas esas piezas en su lugar.» Fuera de los primeros clientes como Stolthaven, XL Batteries busca trabajar con productores de energía independientes para construir baterías que apoyen la red, particularmente en Texas, donde dichas instalaciones se han vuelto rápidamente comunes. «Creemos que la economía a nivel de proyecto de esto es muy convincente», dijo Sisto.
