En el proyecto conjunto financiado por el BMBF, cuatro empresas y dos institutos de investigación trabajan en el desarrollo de sistemas de almacenamiento de lodos de hierro/aire.
El sistema de almacenamiento de lodos de hierro/aire ha demostrado ser una alternativa prometedora a los conceptos de batería convencionales, en los que el hierro se utiliza como masa de batería respetuosa con el medio ambiente, rentable y fácilmente disponible en los lodos. En lugar de un electrodo de hierro sólido convencional, en este nuevo tipo de sistema de almacenamiento se transporta una masa de batería que contiene hierro a través de la célula de la batería en forma de lodo durante el funcionamiento. Esto permite almacenar energía adicional en un depósito fuera de la célula, lo que hace interesante este concepto de batería para el almacenamiento estacionario de grandes cantidades de energía. El lodo se compone de partículas activas a base de hierro en una solución alcalina y aditivos adicionales para mejorar la conductividad eléctrica. Uno de los mayores retos del nuevo concepto de batería es conseguir una capacidad de recarga satisfactoria. La razón de la inadecuada recargabilidad es la considerable resistencia de contacto causada por la baja conductividad de las partículas de hierro descargadas y los depósitos de hierro en el electrodo conductor de corriente. En el proyecto conjunto FeEnCap, las empresas VARTA, IBU-tec, inprotec y Walter Lemmen están abordando los retos asociados a las pilas de lodos de hierro/aire. Reciben apoyo científico del Instituto de Investigación sobre Energía y Clima (IEK-9) del Centro de Investigación de Jülich y del Instituto de Investigación Industrial VDEh.
Uno de los enfoques prometedores del proyecto de investigación es el uso de partículas núcleo/cáscara compuestas por un núcleo a base de hierro y un material de cubierta conductor de la electricidad. Este enfoque pretende reducir la resistencia de contacto entre las partículas y evitar la formación de depósitos en el electrodo de descarga. Además, se espera que la investigación sobre materiales compuestos alternativos y el perfeccionamiento de la célula de lodos contribuyan a aumentar significativamente el rendimiento de los sistemas de almacenamiento de lodos de hierro. El comportamiento de carga y descarga significativamente mejorado de los lodos con un nuevo diseño de material se demostrará en un pequeño sistema acumulador avanzado. En los últimos años, el creciente uso de fuentes de energía renovables, como la solar y la eólica, ha aumentado considerablemente la demanda de sistemas estacionarios sostenibles de almacenamiento de energía. Sin embargo, el pleno potencial de las energías renovables sólo puede aprovecharse si el excedente de energía puede almacenarse a gran escala y utilizarse cuando sea necesario. Para evitar una contaminación ambiental adicional y reducir la dependencia de los recursos, en los últimos años se ha impulsado el desarrollo de baterías que utilicen materiales de electrodos respetuosos con el medio ambiente, rentables y fácilmente disponibles. Por estas razones, los materiales de electrodos que contienen hierro, entre otros, ofrecen ventajas para el almacenamiento estacionario de grandes cantidades de energía. El sistema de almacenamiento de lodos de hierro/aire se introdujo como un nuevo concepto de batería en el marco del proyecto conjunto FeEnergy del BMBF. Una prueba de concepto ha demostrado la función principal del sistema de almacenamiento de aire y lodos de hierro. El proyecto conjunto FeEnCap, financiado recientemente por el BMBF y titulado "Materiales de hierro encapsulado para acumuladores de lodos de hierro/aire para almacenamiento estacionario de energía de alta capacidad" (referencia de financiación 03XP0188A-F) se dedica, por tanto, a seguir desarrollando este sistema de almacenamiento.
