El despliegue de las energías renovables avanza a un ritmo histórico, pero su creciente peso en el sistema energético requiere sistemas de almacenamiento a gran escala para evitar que se pierda la electricidad generada durante los picos de producción solar y eólica. La inversión global en estas tecnologías no deja de crecer. En los mercados más dinámicos cerca del 80% de los nuevos desarrollos a gran escala combinan ya energía solar con sistemas de baterías. Sin embargo, la dependencia de metales como el litio o el cobalto plantea grandes retos en la cadena de suministro internacional.
Para diversificar estas soluciones, la comunidad científica ha puesto el foco en un recurso muy abundante: el agua salada de los mares. Esta búsqueda de nuevas fórmulas complementa otras vías de almacenamiento estacionario que investigan materiales cotidianos y de bajo impacto, como las baterías de arena para acumulación térmica, abriendo un abanico de soluciones que permiten desacoplar la generación renovable del momento de su consumo.
Aunque el desarrollo de las baterías de iones de litio supuso un punto de inflexión histórico para electrificar el transporte y la electrónica —reconocido con el Premio Nobel de Química en 2019—, el almacenamiento de red exige explorar otras vías a través de la innovación. Una de las tecnologías más prometedoras en este campo, en fase de investigación, son las baterías de agua de mar (Seawater Batteries o SWB); tecnologías en pruebas con un gran potencial en términos de almacenamiento. Suponen un cambio de enfoque tecnológico porque utilizan directamente las sales presentes en el medio acuático, en concreto los iones de sodio (Na⁺), como material activo para almacenar la energía. En lugar de ser celdas cerradas y selladas de principio a fin, cuentan con una parte abierta al exterior que interactúa con el agua marina y con el oxígeno del entorno. Cuando la batería se carga con electricidad renovable, atrapa el sodio del agua salada y lo acumula en su polo negativo; al descargarse, el proceso se invierte de forma natural, devolviendo el sodio al mar y liberando la electricidad acumulada hacia la red.
Para que esta reacción se mantenga estable y el agua no degrade los componentes internos, estas celdas emplean un separador sólido de tipo NASICON (Sodium Super-Ionic Conductor), un material cerámico de alta resistencia. A diferencia de las membranas plásticas convencionales, esta pieza cerámica actúa como un filtro selectivo que solo deja pasar los iones de sodio y evita dos de los grandes problemas habituales de cualquier equipo sumergido en el mar: la acumulación de sales incrustadas (scaling) y la adherencia de algas o microorganismos (fouling).
Una solución tres en uno: energía renovable, reutilización hídrica y captura de carbono
El mayor potencial de las baterías de agua de mar reside en su capacidad de integrar distintas aplicaciones que contribuyen a la sostenibilidad en un único ciclo de funcionamiento:
- Desalación de agua integrada: Al combinar el separador cerámico NASICON con una membrana complementaria para capturar el cloruro, la batería separa la sal del agua marina al mismo tiempo que acumula electricidad. Esta ventaja resulta estratégica para regiones costeras sometidas a periodos de estrés hídrico. Según la Asociación Española de Desalación y Reutilización (AEDyR), España lidera la reutilización hídrica en Europa con tasas de entre el 10% y el 13% del caudal tratado mediante sistemas avanzados, lo que pone de relieve la eficiencia energética en el tratamiento del agua.
- Captura pasiva de CO₂: Durante la descarga, el sistema genera de forma natural hidróxido de sodio. Esta sustancia alcalina reacciona espontáneamente con el dióxido de carbono (CO₂) disuelto en el agua marina y con minerales como el calcio o el magnesio, provocando que el gas se transforme en carbonatos sólidos estables. Se trata de un mecanismo de secuestro de carbono que opera sin necesidad de aplicar calor ni consumir energía adicional.
El camino hacia la escala industrial
Los ensayos en laboratorios y centros de investigación ya han conseguido pasar de las diminutas pilas de botón a prototipos de mayor tamaño ensamblados en módulos independientes. Esta estructura modular permite apilar celdas como bloques para adaptarse a instalaciones industriales, muelles o parques de generación en el mar, un entorno en el que la Unión Europea busca multiplicar sus capacidades.
Aunque aún quedan retos técnicos por resolver para avanzar hacia su implantación comercial, la investigación en baterías de agua de mar muestra cómo la innovación puede ampliar las alternativas de almacenamiento energético. Explorar nuevos materiales, recursos y aplicaciones abre la puerta a nuevas oportunidades para desarrollar soluciones más eficientes y sostenibles, capaces de complementar el avance de las energías renovables y aprovechar mejor los recursos disponibles.
