La definición de este concepto puede resultar un poco confusa, pero se refiere a las sustancias químicas almacenadas en las llamadas celdas electroquímicas, al entrar estas en reacción son liberadas finalmente como energía eléctrica la cual podrá ser o no recuperada dependiendo de si se está trabajando con una pila o un acumulador de energía.

El almacenamiento electroquímico de electricidad no habla literalmente de energía guardada dentro de un compuesto químico. Sino más bien la respuesta eléctrica que esta produce en medio de una reacción química. En general la electroquímica se enfoca en el uso de celdas donde se almacenan sustancias químicas que producen reacciones eléctricas.

A este efecto se le conoce como relación redox o reacción de óxido-reducción, en la que durante una reacción química los electrones viajan de un reactivo a otro provocando un cambio en su estado de oxidación. Por otro lado, el uso de esta energía almacenada ayudará a la población a no usar de manera abrupta la electricidad convencional, lo cual aliviará el consumo. Además de este tipo de almacenamiento inteligente, la tecnología ha desarrollado métodos mecánicos, electromagnéticos e incluso térmicos para obtener reservas eléctricas.

Almacenamiento electroquímico de electricidad

Celdas electroquímicas y electrolíticas

En el caso de las electroquímicas, las dos soluciones contendrán una lámina de metal cada una, estas son llamadas electrodos, los cuales estarán conectados por un puente salino.

En uno de los electrodos donde se producirá la reducción, se llamara cátodo y el otro se llamara ánodo en el cual se dará la oxidación.

Durante el proceso de reacción, los cationes se mueven hacia los aniones y viceversa lo cual produce una diferenciación en el potencial eléctrico entre ambos electrolitos (las láminas de metal) la cual se conoce como voltaje de celda.

Celdas electrolíticas

Son otro elemento que ayuda al almacenamiento electroquímico de electricidad, en esta celda puede decirse que se encuentra estructurada de igual modo que la anterior, es decir, dos sustancias en las cuales se sumergirá un electrodo. Sin embargo, estos estarán conectados a una fuente de poder para producir la reacción, a diferencia de la celda electroquímica, donde la reacción se creaba de forma espontánea.

La corriente eléctrica descompone los electrolitos haciendo que los aniones y los cationes se separen, los ánodos viajan hacia el ánodo y los cátodos hacia el cátodo.

El principio de las celdas electrolíticas marco un avance fundamental en el campo de la medicina y el bioanálisis. Sin embargo nos enfocaremos un poco más en el tema de las celdas electroquímicas las cuales son la base para la creación de las baterías que comúnmente usamos.

El almacenamiento electroquímico de electricidad dentro de la batería puede ser retornable dependiendo de si estas son realmente pilas o acumuladores.

Pilas y acumuladores

Las pilas son aquellas que tras una reacción química liberan una carga eléctrica no reversible, es decir, que después de atravesar una reacción redox los componentes de estas no pueden ser regenerables.

Las pilas están compuestas por dos electrodos, uno positivo y uno negativo (estos se conocen como los polos positivos o negativos) el electrodo positivo es el llamado cátodo y el negativo sería el ánodo, cuando estos dos polos son conectados ocurre la liberación de la energía eléctrica.

¿Y los acumuladores?

Están compuestos por un ánodo, el cual es una serie de placas de plomo y un cátodo que de igual modo son unas placas de plomo, pero de este lado están recubiertas por PbSO4. Estos se encuentran sumergidos en un compuesto liquido electrolítico que es el resultado de diluir el ácido sulfúrico.

El proceso de intercambio de energía es reversible en este tipo de celda, y tiene un límite en la cantidad de energía que se le puede suministrar. A esto se le llama capacidad de acumulador.

Los acumuladores eléctricos son los que utilizan nuestros dispositivos portátiles diariamente, lo tenemos presente en la batería de los automóviles y vehículos ligeros como las motocicletas eléctricas.

También en la actualidad se han desarrollado baterías externas que almacenan energía y tienen la capacidad de recargar otras pilas recargables.

Carga y descarga

Durante la descarga de las baterías, como ha sido explicado anteriormente, se da por la oxidación de los electrodos produciendo la liberación de energía.

En el caso inverso para la carga de los acumuladores se requiere de una fuente de electricidad externa, la cual es enviada por medio de un transportador de flujo eléctrico, que en el caso de nuestros equipos inalámbricos son los cargadores comunes.

A causa de la recarga inversa las baterías recargables son susceptibles a daños, sobre todo cuando estas llegan a su nivel mínimo de carga o mucho peor cuando acaba sin energía en su totalidad. Sin embargo, su durabilidad dependerá del cuidado que se le dé y la calidad de este, actualmente muchos de nuestros equipos digitales están diseñados con los componentes de mejor calidad.

Nuevos sistemas de almacenamiento

Por otro lado, como todo va en evolución, se ha estado trabajando en nuevos sistemas de almacenamiento eléctrico, el cual permitirá resguardar una capacidad alta de energía eléctrica para ser aprovechada en los momentos en los que la demanda eléctrica es mayor, algunos de estos ya se han puesto en uso como lo son los aerogeneradores y los paneles fotovoltaicos.

Este avance podría significar una evolución en los actuales métodos de eficiencia energética los cuales se han puesto en práctica en los últimos tiempos.

La evolución de la tecnología ya no puede ser detenida en la actualidad, todos los días sale a la luz algún nuevo artefacto, que para bien o para mal, ha sido creado para facilitar nuestras vidas y mejorar nuestras comodidades en nuestro día a día.

Podemos presenciar lo beneficiosas que son, sin embargo es un poco más complicado darnos cuenta de las consecuencias que nos traerán a largo plazo. Cuando la demanda energética sea tan grande para sostener cada una de nuestras necesidades que habrá, un colapso total y sin ninguna otra fuente de energía, el caos será inminente.

La solución a este posible final no está en detener la evolución tecnología o evitar su uso, sino más bien en pensar en nuevas formas de obtener energía que puedan ser almacenadas y aprovechadas de forma más eficientes. Si quieres saber más sobre este tipo de almacenamiento, puedes leer el artículo siguiendo este enlace.