En un mundo ecológico y saludable el transporte sería eléctrico y la sociedad utilizaría la energía solar y la eólica como fuentes energéticas. Pero este ideal todavía está muy lejos y en parte ello es debido a las limitaciones que presentan hoy en día las baterías. Un coche eléctrico lleva una batería de plomo de 400 kg que debe ser recargada a menudo y también reemplazada. Los panales solares sólo funcionan cuando hay sol, así como las turbinas lo hacen cuando hay viento, por lo que siempre se necesita una reserva de energía eléctrica disponible. Estos sistemas energéticos son limitados porque aún no existe una forma eficiente y económica de almacenar la energía eléctrica.

No obstante, los mecanismos de almacenamiento de energía eléctrica están cambiando radicalmente debido a una nueva tecnología: Energy Capacitor Systems® (ECaSS, siglas en inglés) que son nuevos acumuladores.

Los nuevos acumuladores almacenan la energía eléctrica como electricidad, por lo que teóricamente son un medio eficiente de almacenamiento, mejor que las baterías de plomo que deben primero convertir la energía eléctrica en energía química para poder almacenarla, o las estaciones hidroeléctricas que mueven el agua hasta un nivel más alto, reservándola para generar más tarde la energía.

La historia de los acumuladores se remonta a más de 250 años, desde la invención de la jarra de Leyden, un mecanismo de almacenamiento de energía estática. En la actualidad, los acumuladores están usados como condensadores, componentes especialmente requeridos por la industria de aparatos electrónicos.

Pero como medios de almacenamiento, los acumuladores convencionales cuentan con un inconveniente: Su densidad de energía (la cantidad de energía eléctrica que pueden almacenar por unidad de peso o volumen) es pequeña, por lo que no pueden almacenar grandes cantidades de energía a menos que sean muy grandes y pesados. En realidad, si tuviéramos que reemplazar la batería de 400 kg de plomo de un coche eléctrico por un acumulador convencional con la misma cantidad de energía eléctrica, éste pesaría cerca de 20 veces más que la batería, ¡8 toneladas!

Este problema ha sido resuelto por un investigador llamado Okamura Michio.

El día de Año Nuevo de 1992, Okamura se encontraba jugando con el gato de un vecino en su jardín. El gato tenía un pelo espeso y esponjoso. Por casualidad Okamura llevaba un cuaderno plastificado y lo utilizó para jugar con el gato. Ello generó electricidad estática, erizando el pelo del animal y produciendo un chasquido.

Okamura nos comenta: “En aquel momento me sorprendió. Era mucho más eficaz almacenar la energía eléctrica como electricidad y encima se podrían almacenar grandes cantidades de energía utilizando doble capa eléctrica ultraligera. Todos los conceptos que necesitaba para desarrollar la ECaSS llegaron de golpe a mi cabeza”.

En la interfase entre un electrodo y un electrolito se forma una doble capa eléctrica. Una capa en el electrodo positivo y otra en el negativo. Este fenómeno fue descubierto por el físico alemán Helmhortz hace más de 120 años.

La doble capa eléctrica actúa como una membrana aislante hasta que el voltaje excede un cierto límite, tras el cual comienza la electrólisis. La “membrana” tiene el espesor de tan sólo una capa de moléculas del electrolito. Es tan delgada que su grosor ni siquiera puede ser comparado con el grosor de un film convencional, usado para aislar las membranas. Los ECaSS, diseñados de acuerdo con ese principio, tienen una densidad mucho mayor que los acumuladores convencionales, haciendo que el acumulador de Okamura sea significativamente menor.