Una nueva molécula orgánica almacena el doble de energía y conserva el 99% de su capacidad tras casi 200 ciclos

Un equipo de investigación en colaboración de la Universidad de Montreal y la Universidad Concordia ha dado a conocer una molécula orgánica revolucionaria que podría resolver los problemas de intermitencia de las energías renovables. Bautizada como "AzoBiPy" (formalmente 4,4′-hidrazobis(1-metilpiridinio)), la molécula está diseñada para su uso en baterías orgánicas acuosas de flujo redox (AORFB), una alternativa más segura y no inflamable a los sistemas de iones de litio.

Los hallazgos -publicados en la revista Journal of the American Chemical Society- destacan la capacidad de la AzoBiPy para experimentar una transferencia reversible de dos electrones. Mientras que la mayoría de las moléculas orgánicas de posolito (electrolito positivo) sólo intercambian un único electrón, la AzoBiPy duplica esta capacidad.

En pruebas de laboratorio, la molécula demostró una elevada capacidad volumétrica específica de 47,1 Ah/L y una solubilidad excepcional en agua.

La estabilidad ha sido durante mucho tiempo el punto débil del almacenamiento orgánico, pero AzoBiPy estableció un nuevo punto de referencia. Durante un ensayo de 70 días que incluyó 192 ciclos de carga y descarga, la molécula conservó casi el 99% de su capacidad inicial, perdiendo apenas un 0,02% al día. Los investigadores afirman que este rendimiento casi no tiene precedentes para un compuesto orgánico, lo que sugiere que podría almacenar la energía recogida en verano para calentar los hogares durante todo el invierno.

El potencial práctico de esta tecnología se puso de manifiesto durante una demostración en vivo en 2024 en un acto festivo del departamento. Un prototipo de batería de flujo, que utilizaba sólo dos cucharadas soperas de la solución acuosa por depósito, alimentó con éxito un conjunto de luces de árbol de Navidad durante ocho horas.

Desde el punto de vista de la renovabilidad, mientras que las baterías de flujo comerciales se basan principalmente en el vanadio, la AzoBiPy se compone de elementos abundantes como el carbono, el nitrógeno y el hidrógeno. El equipo está explorando actualmente versiones de base biológica derivadas de la madera y los residuos alimentarios. Con las solicitudes de patente en curso, los investigadores esperan que esta clase de compuestos alcance una adopción a gran escala en la próxima década aproximadamente.