La empresa "spinout" de Illinois Tech, Influit Energy, ha creado el primer combustible eléctrico recargable y seguro del mundo

"Hemos creado un nuevo tipo de batería de flujo que se basa en un material compuesto que hemos inventado, que es un nanofluido en el que las nanopartículas son materiales activos para la batería, al que hemos llamado nanoelectrocombustible o NEF", dice John Katsoudas (M.S. PHYS '03), cofundador y director general de Influit Energy. "Toda la tecnología se ha juntado: tenemos un camino muy claro ante nosotros".

Katsoudas llama a Influit Energy un "spinout" de Illinois Tech. Junto a él, dirigen la empresa dos cofundadores: Elena Timofeeva, directora de operaciones, directora de investigación y desarrollo y profesora asociada de investigación de química en Illinois Tech, y Carlo Segre, director de tecnología, director financiero y profesor de física en Illinois Tech. Segre es también director del Center for Synchrotron Radiation Research and Instrumentation de Illinois Tech, que gestiona dos sectores de la Advanced Photon Source del Argonne National Laboratory, un recurso que Influit Energy utiliza ocasionalmente.

"[La investigación de Influit Energy] comenzó en 2009 como una investigación de ciencia básica cuando estábamos en Illinois Tech y en el Laboratorio Nacional Argonne, y hemos llevado nuestra tecnología desde el desarrollo de la ciencia básica, a la ciencia aplicada, a la construcción de prototipos, y ahora nuestro primer desarrollo de productos", dice Katsoudas.

El gobierno de los Estados Unidos también ha desempeñado un papel fundamental en el crecimiento de Influit Energy, concediendo a la empresa más de 10 millones de dólares en contratos para financiar el diseño y la fabricación de prototipos de baterías de flujo NEF que permitirán a varias agencias utilizar las baterías de Influit Energy en vehículos eléctricos y aviones.

"El exclusivo formato de líquido de alta densidad energética de las baterías de flujo NEF permite utilizar los mismos fluidos en diferentes dispositivos, lo que significa que el fluido, cargado en la estación de recarga a partir de fuentes de energía renovables o de una red, puede utilizarse para repostar rápidamente vehículos, o para el almacenamiento estacionario y otras aplicaciones portátiles de gran tamaño", afirma Timofeeva. "El fluido descargado puede devolverse a una estación de recarga/reabastecimiento para ser recargado o cargarse dentro del dispositivo enchufándolo a la fuente de energía".

La lista actual de clientes de la empresa incluye a la NASA, la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA) del Departamento de Defensa de Estados Unidos y dos programas de subvención gestionados por las Fuerzas Aéreas estadounidenses: AFWERX, un equipo de innovadores que fomenta la colaboración entre las fuerzas armadas, el mundo académico y la industria, y el programa de Investigación para la Innovación en Pequeñas Empresas (AFRL SBIR).

"Estamos utilizando múltiples subvenciones para la innovación de pequeñas empresas para demostrar diferentes elementos de este ecosistema energético de circuito cerrado", dice Segre. "Se necesita tiempo cuando se trata de hacer algo transformador y nuevo como esto, y hay que no exagerar, pero en última instancia, estamos avanzando hacia el mismo objetivo: conseguir realmente la comercialización de la tecnología".

Influit Energy ha diseñado estratégicamente cinco proyectos independientes financiados por el gobierno para que funcionen juntos como componentes de un ecosistema energético de circuito cerrado que algún día podrá comercializarse más ampliamente.

"Todo lo que estamos haciendo ahora está orientado al objetivo específico de desarrollar lo que llamamos el ciclo energético de bucle cerrado, por el que tus baterías no son materiales sólidos, son líquidos. Se puede tratar la batería como un combustible que se bombea a los dispositivos de movilidad: coches, camiones, aviones, cualquier cosa que necesite ser electrificada", dice Katsoudas. "Cada uno de nuestros contratos financia un aspecto diferente del desarrollo total de ese ecosistema".

El combustible que utiliza este nuevo sistema puede cargarse con energía renovable o con una red eléctrica.

"Los componentes de este tipo de ecosistemas son baterías para dispositivos como coches y vehículos eléctricos financiados por DARPA a partir de ahora; una boquilla de reabastecimiento y un sistema de control, financiados por AFWERX; y un cargador para la carga rápida de los fluidos, financiado por la NASA", afirma Timofeeva.

Influit Energy tiene dos proyectos distintos en marcha con DARPA. Uno de ellos se centra en la demostración de la eficacia de las baterías en un vehículo eléctrico de servicio público, y el otro es un estudio que estudia cómo optimizar y ampliar la fabricación de las baterías NEF. El objetivo es reducir la masa y el volumen de las baterías.

"El quinto proyecto está relacionado con el desarrollo del [nanoelectrocombustible de segunda generación] y está financiado por la AFRL SBIR", afirma Timofeeva. "Esta nueva segunda generación de química NEF en nuestro formato único y patentado de nanofluido proporcionará en última instancia un aumento de cuatro a cinco veces en la densidad de energía en comparación con las baterías [de iones de litio] de última generación y podría satisfacer las necesidades y la demanda de la Fuerza Aérea con una densidad de energía significativamente mejorada, un mayor rango de temperatura de funcionamiento, sin peligro de incendio/explosión, y están hechas de materiales baratos, de origen nacional y abundantes en la Tierra."

Dado que el fluido de las baterías puede recargarse en cualquier lugar utilizando los mecanismos de carga disponibles en ese mercado, Katsoudas prevé un enorme crecimiento y oportunidades para el uso de las baterías de Influit Energy en el futuro.

"Eso es, en pocas palabras, lo que persigue Influit Energy, y cada uno de los contratos que tenemos está orientado a ello", afirma. "[Cada uno de nuestros patrocinadores está] financiando una sección diferente de la visión. Lo bueno es que, desde la perspectiva de Influit Energy, están financiando esta visión completa, partes de ella. Para [cada uno de los organismos de financiación], se está abordando un punto de dolor específico que es específico para cada uno de nuestros patrocinadores, por lo que es una especie de ganar-ganar. Y, efectivamente, por eso vamos a ganar esto: la electrificación completa y total del transporte, la electrificación del transporte que no colapsa la red, y la distribución de energía que no nos cuesta tener que reconstruir billones de dólares de infraestructura".

En junio de 2022, el equipo de Influit completó con éxito sus primeras pruebas de la batería de flujo NEF para el vehículo utilitario eléctrico, que se demostró en el sitio de un socio de comercialización. Katsoudas también habló en el festival South by Southwest y en algunas conferencias académicas a principios de este año sobre el trabajo de Influit Energy, y ahora está en conversaciones con inversores de capital de riesgo sobre el futuro de Influit Energy. A medida que se acumulan los contratos, la empresa está contratando a nuevos científicos y busca activamente ampliar su superficie -de 2.100 pies cuadrados a 20.000- mediante la adquisición de un nuevo laboratorio. Todavía no se sabe dónde se ubicará el laboratorio. Los cofundadores esperan quedarse en Chicago, pero dicen que también están considerando oportunidades en Austin, Texas.