Investigadores de la Unidad de Procesos Electroquímicos de Imdea Energía han estudiado las ventajas estructurales de las baterías de flujo de vanadio (VRFB, por sus siglas en inglés), que se caracterizan por su mayor capacidad de almacenamiento, para mejorar la eficiencia energética de la conocida tecnología de desionización capacitiva (CDI). Se trata -informa el equipo- de una tecnología capaz de reducir el contenido de iones en disolución al mismo tiempo que almacena parte de la energía consumida en el proceso. Esto es posible debido a que este tratamiento opera de la misma forma que los supercondensadores. Así, en el ciclo de carga de la CDI se capturan iones produciendo una disolución con menor contenido iónico y se almacena energía, mientras que en el ciclo de descarga se liberan los iones capturados formando un rechazo o salmuera y se recupera parte de la energía.
Los estudios, publicados recientemente en Journal of Environmental Chemical Engineering, muestran la transición de una VRFB de cinco kilovatios hora (kWh) a un stack de CDI de cinco celdas equipado con electrodos 3D con una de las mayores áreas de trabajo de los publicados hasta la fecha, 1200 cm2. Esta transición -informa el equipo- permite aprovechar aspectos críticos de las baterías de flujo de vanadio (VRFB) como su diseño y ensamblado de los distintos elementos, su configuración eléctrica que emplea placas bipolares, o el uso de los distribuidores de flujo optimizados para evitar pérdidas de energía.
Los resultados muestran que el proceso de reacondicionamiento de la VRFB para ser empleada como reactor de CDI es todo un éxito tanto a nivel de prestaciones, con una alta capacidad de desalación, como a nivel de consumo energético, permitiendo una recuperación del 75% de la energía empleada en el ciclo de desalación, y de robustez, al logar completar cerca de 500 ciclos, lo que es equivalente a casi un mes de operación. De esta forma, se abre un nuevo camino en el marco de la economía circular para dotar de una segunda vida a las baterías de flujo de vanadio industriales que se están introduciendo en el mercado en los últimos años.
