Una batería de agua capaz de aguantar 120.000 ciclos de carga parece, a primera vista, una de esas promesas demasiado buenas para ser verdad. Pero en este caso hay un estudio detrás y está publicado en una revista científica de peso. Un equipo internacional con investigadores de China y Hong Kong ha desarrollado una batería acuosa con electrolito neutro, pensada sobre todo para almacenar electricidad en la red.
La idea no es meter esta batería mañana en un móvil ni en un coche eléctrico. El verdadero interés está en otro sitio. Si la energía solar y la eólica producen más cuando hay sol o viento, alguien tiene que guardar ese excedente para cuando llega la noche, el frío o una tarde sin aire. Ahí es donde las baterías de larga duración pueden marcar la diferencia, porque la propia Agencia Internacional de la Energía considera el almacenamiento con baterías una pieza clave de la transición energética.
Qué han creado
Los investigadores han diseñado una batería acuosa, es decir, una batería en la que el electrolito está basado en agua. El electrolito es el líquido que permite que los iones se muevan entre los dos electrodos durante la carga y la descarga. Parece un detalle técnico, pero es justo ahí donde muchas baterías fallan con el paso del tiempo.
La novedad está en que este sistema usa un electrolito con pH 7, prácticamente neutro, y materiales orgánicos covalentes como electrodo negativo. En concreto, el estudio destaca un polímero llamado Hex-TADD-COP, combinado con iones de magnesio y calcio. Según los autores, esos electrolitos son benignos para el medio ambiente y pueden compararse con la «salmuera» usada en la producción de tofu.
En la práctica, esto significa que la batería intenta resolver dos problemas a la vez. Por un lado, durar mucho más. Por otro, evitar líquidos agresivos o tóxicos que compliquen el mantenimiento y el reciclaje.
El dato que sorprende
La cifra que más llama la atención es enorme. El material Hex-TADD-COP alcanzó 120 000 ciclos en electrolitos neutros y llegó a capacidades específicas de hasta 112,8 mAh/g. Cuando el equipo montó una celda completa, consiguió una energía específica de hasta 48,3 Wh/kg, calculada con la masa de los electrodos y del electrolito.
¿Qué significa eso para alguien que no vive entre laboratorios? Un ciclo es, de forma sencilla, una carga y una descarga. Si una batería de red hiciera alrededor de 1,1 ciclos al día, como registró Modo Energy en baterías británicas a comienzos de 2024, 120 000 ciclos equivaldrían a casi 299 años de uso teórico. No es poca cosa.
Por eso se habla de una batería que podría llegar hasta el siglo XXIV. Pero conviene poner el freno. Esa duración sale de extrapolar pruebas de laboratorio, no de una central eléctrica funcionando durante tres siglos.
Por qué importa el pH
Las baterías acuosas no son nuevas. De hecho, interesan mucho porque suelen ser más seguras frente a incendios que otras tecnologías. El problema es que muchas trabajan en entornos ácidos o alcalinos, y eso puede generar reacciones secundarias, consumo de agua, hidrógeno, oxígeno y corrosión. Con el tiempo, la batería pierde rendimiento.
El equipo comprobó que, al acercar el electrolito a pH 7, la participación de protones en el almacenamiento de carga bajaba mucho. En el estudio, el sistema neutro mantuvo un comportamiento mucho más estable que otros electrolitos más ácidos, que fallaron tras menos ciclos y generaron más señales asociadas a hidrógeno.
Dicho de otra forma, no se trata solo de usar agua. Se trata de que esa agua no se convierta en el origen del desgaste interno. Y ahí está la gracia del avance.
Más segura y menos problemática
El punto ambiental también pesa. Los autores afirman que las celdas completas son no tóxicas, benignas para el medio ambiente y compatibles con normas de eliminación directa. Además, señalan que el cloruro de magnesio y el cloruro de calcio se usan como coagulantes en la elaboración de tofu.
Esto no significa que dentro de unos años debamos tirar baterías al campo como si nada. En una instalación real hay carcasas, conexiones, procesos industriales y normas locales que cumplir. Pero sí apunta a una batería con menos riesgo químico que muchas soluciones actuales.
Y eso se nota, sobre todo cuando hablamos de almacenamiento estacionario. Una batería de red no tiene que caber en el bolsillo. Tiene que ser fiable, segura y barata de mantener durante años.
Lo que todavía falta
El estudio es prometedor, pero todavía está en una fase temprana. Los investigadores también fabricaron celdas tipo bolsa de 2 x 3 cm, con poco electrolito y alta carga de material, que se mantuvieron estables durante más de 3000 ciclos. Es un paso importante, aunque todavía queda lejos de una planta de almacenamiento conectada a la red.
También hay que mirar la densidad energética con calma. Los 48,3 Wh/kg son interesantes para una batería acuosa de este tipo, pero no convierten a esta tecnología en una candidata clara para sustituir a las baterías de litio en coches o dispositivos pequeños. Su terreno natural sería otro.
El reto será escalar la fabricación, demostrar costes reales, mejorar el rendimiento en formatos grandes y comprobar cómo envejece el sistema fuera del laboratorio. Ahí es donde muchas tecnologías brillantes se quedan por el camino.
Qué puede cambiar
Si esta batería consigue avanzar, podría ayudar a reducir uno de los grandes dolores de cabeza de las renovables. La luz solar no llega cuando queremos, sino cuando sale el sol. El viento tampoco firma contratos. Por eso necesitamos sistemas capaces de guardar energía cuando sobra y devolverla cuando la red aprieta.
Una batería de agua muy duradera reduciría cambios de equipos, residuos y costes de mantenimiento. También podría dar más tranquilidad a redes con mucha energía solar y eólica. No resolvería todos los problemas, pero sí atacaría uno muy concreto.
El reloj de la transición energética corre deprisa. Y mientras se instalan más placas solares, aerogeneradores y puntos de recarga, el almacenamiento se está convirtiendo en la pieza que decide si toda esa electricidad limpia se aprovecha bien o se pierde por el camino.
El estudio completo ha sido publicado en Nature Communications.
