Universidad de Alicante

La tecnología desarrollada consiste en un sistema de acumulación de energía eléctrica que utiliza la energía de neutralización de dos disoluciones, una ácida y otra básica, separadas por una membrana de intercambio iónico y la producción / autoconsumo de hidrógeno como cadena de engranaje del presente sistema.

A continuación se presenta un esquema de la configuración del acumulador/ reactor electroquímico diseñado:

[1] GDE: Electrodo de difusión de gas.
[2] Electrodo catalizado con un metal apropiado.

El funcionamiento de este acumulador se basa en la diferencia de potencial que aparece entre dos electrodos sumergidos en dos disoluciones con valores de pH diferentes, siendo una de ellas fuertemente ácida y la otra fuertemente básica, y ambas con un electrolito soporte en concentración suficiente para que el transporte iónico a través de la membrana sea realizado por sus iones teniendo la producción / autoconsumo de hidrógeno como cadena de engranaje del presente sistema.

En los electrodos se producen las reacciones de oxidación del hidrógeno a protón y la reducción del protón o del agua a hidrógeno que son procesos muy reversibles. La acidez y basicidad de las disoluciones iniciales se puede neutralizar con la extracción de energía eléctrica (descarga) o incrementar con el aporte (carga) de energía eléctrica.

Las reacciones que están involucradas en los procesos de carga y descarga son las siguientes:

• Reacciones en el proceso de descarga:

En el negalito: ½ H2 + OH- → H2O + e

En el posilito: H+ + e → ½ H2

donde se consumen H+ y OH- (cierto es que en electrodos distintos) para producir globalmente H2O.

• Reacciones en el proceso de carga:

En el negalito: H2O + e → ½ H2 + OH-

En el posilito: ½ H2 → H + + e

donde las disoluciones del posilito y negalito son acidificadas y basificadas.

VENTAJAS DE LA TECNOLOGÍA

• Eficiencia farádica alta del proceso. Mayor eficiencia farádica y reversibilidad de los procesos implicados.

• Se aprovechan las ventajas del autoconsumo de hidrógeno.

• Simplicidad y utilización de sustancias simples y respetuosas con el medio ambiente.

• Estos fluidos son más económicos que las utilizados en los acumuladores redox de flujo existentes.

• Capacidad de almacenamiento energético alta ya que depende solo de la concentración de iones hidronio e hidroxilo del sistema.

• No se plantea ningún desequilibrio en el sistema de las especies involucradas sólo un sistema de ajuste de pH si fuera necesario.

ASPECTOS INNOVADORES DE LA TECNOLOGÍA

• Las ventajas de esta tecnología nos dan los aspectos innovadores de esta técnica.

• La propia simplicidad del concepto le confiere un carácter innovador indudable ya que el sistema de acumulación energética se basa en la utilización de la “energía de neutralización” de un sistema.

• La utilización de la producción y autoconsumo del hidrógeno como engranaje que hace funcionar el sistema de acumulación de energía.

• Fundamentalmente, como reactivos se utilizan disoluciones de ácido clorhídrico e hidróxido sódico en agua que contienen cloruro sódico. En todos los casos se trata de reactivos muy económicos y con riesgos medioambientales muy bajos o nulos.

Ha sido testeada una prueba de concepto a nivel de laboratorio.

Generación y acumulación de energía eléctrica.

Se buscan empresas interesadas en adquirir esta tecnología para el desarrollo de un prototipo comercial mediante:

• Acuerdos de licencia de la patente.

• Proyectos de I+D.

Esta tecnología se encuentra protegida mediante patente.

• Título de la patente: “Acumulador electroquímico ácido-base de flujo (AEABF)”.

• Número de solicitud: 201531141

• Fecha de solicitud: 31/07/2015