Hace poco más de diez años, cuando los primeros vehículos eléctricos modernos llegaron al mercado, las baterías de iones de litio les permitieron circular unos 120 km antes de que tuvieran que cargarse. Ahora, ya hay fabricantes de automóviles que anuncian automóviles con un rango de 800 km. Este ejemplo por sí solo revela cómo ha evolucionado la tecnología de las baterías, no solo para los automóviles, sino para diversos tipos de almacenamiento y consumo de energía, tanto a nivel privado como industrial, vinculado o no al sector productor de electricidad.
«Gran parte de las instalaciones que se están haciendo en las casas de la gente, junto a los parques eólicos o solares, son baterías de litio, ha sido la tecnología principal.»
André Botelho, EDP Inovação
“Una gran parte de las instalaciones que se están haciendo, lo que se está poniendo en el suelo, en las casas de las personas, junto a los parques eólicos o solares, son baterías de litio, ha sido la principal tecnología”, dice André Botelho, Jefe de Energía. Almacenamiento de EDP Innovation. Haga clic aquí para introducir texto. Explica que el ion litio (Li-ion) "es una tecnología que se puede utilizar en cosas relativamente rápidas, como ayudar a mantener la frecuencia del sistema, incluso otras extendidas en el tiempo, como utilizar energía solar por la noche", de ahí su ventaja y evolución. También para Pablo Berruecos, responsable de Almacenamiento de Energía de EDP Renováveis en Norteamérica, “las baterías seguirán funcionando durante décadas, y sigue habiendo avances en su química, por ejemplo, para mejorar la eficiencia”. Sostiene que las baterías de larga duración serán cada vez más populares, con "mejoras esencialmente en términos de eficiencia y degradación, para reducir los costes".
El desafío de la densidad energética
Las baterías para almacenar energía pertenecen al segmento electroquímico, que incluye condensadores y baterías de flujo. El plomo sigue utilizándose en muchas aplicaciones, pero está perdiendo cada vez más terreno frente al ión de litio (Li-ion), que continúa en un camino ascendente. Varias empresas también están apostando por las baterías de níquel-zinc (NiZn), ya con más de 100 años de uso, pero cuyos desarrollos recientes prometen mayor capacidad, durabilidad y resistencia a temperaturas extremas, en un formato más reducido. Labelec, por ejemplo, está involucrado en un proyecto europeo, LOLABAT, que busca probar el potencial a largo plazo de NiZn.
“Ahora mismo, la evolución de las tecnologías de baterías para almacenamiento se centra, sobre todo, en aumentar la densidad energética de las soluciones, lo que no solo impacta en el rendimiento sino que también afecta al volumen”, explica Eduardo Ruano Rodrigues, director de proyecto NEW, y todo esto “ha de conciliarse atendiendo los diferentes requerimientos de aplicación y asegurando la competitividad comercial de la tecnología, a través del precio al que las soluciones llegan al mercado”. Principalmente porque “si pensamos a gran escala, en los grandes parques eólicos o fotovoltaicos, el espacio destinado a la explotación del recurso primario puede no constituir un problema técnico, pero, a menor escala, cuando trasponemos el tema a un contexto distribuido - por ejemplo, la explotación de azoteas en áreas densamente pobladas -entonces el espacio representa un factor restrictivo y la integración de la capacidad de almacenamiento puede fomentar la extensión operacional y la eficiencia de los sistemas de producción descentralizada”.
“En este momento, la evolución de las tecnologías de baterías para almacenamiento se centra principalmente en aumentar la densidad energética de las soluciones”.
Eduardo Ruano Rodrigues, director de proyectos de EDP NEW
Incluso haciendo la separación entre baterías para automóviles u otras instalaciones de menor envergadura y los grandes proyectos de almacenamiento asociados a plantas de generación eléctrica renovable, el uso privado de baterías puede ser un complemento a la red de distribución, y ayudar a la eficiencia en la gestión de la misma. “Crece el interés por la posibilidad de utilizar el coche - e incluso otros equipos de almacenamiento de energía - como salvaguarda de la red en situaciones de necesidad”, recuerda Pablo Berruecos.
El concepto de redes inteligentes lleva funcionando mucho tiempo dentro de EDP, con InovGrid, que tiene aplicaciones en Portugal, España y Brasil. EDP también está probando específicamente el envío de energía a un hogar a la red a través de un automóvil eléctrico. El proyecto piloto Vehicle 2 Grid se centra en un cargador de vehículo con un flujo de energía bidireccional, que permite tanto cargar como descargar la batería del automóvil. La creciente introducción del almacenamiento en batería en la ecuación reforzará aún más la resiliencia y la inteligencia de las redes de distribución de energía.
La preocupación por el medio ambiente promueve la innovación en baterías
Uno de los puntos clave para la evolución de las baterías -y que también suscita críticas en determinados sectores de la sociedad- es el tema medioambiental. Aunque su vida útil aumenta constantemente, el difícil reciclaje de estos equipos debe ser una preocupación constante. “Ciertamente que en la actualidad hay áreas de baterías en las que hay que trabajar para que haya el menor impacto en el medio ambiente”, reconoce André Botelho, “pero algo que también se está trabajando a nivel de la Unión Europea y en otros países. países es la parte del reciclaje, que nos traerá mucha mayor sostenibilidad para este tipo de sistemas de almacenamiento”.
Para André Botelho, el reciclaje de baterías “aportará una sostenibilidad mucho mayor a este tipo de sistema de almacenamiento”.
Un ejemplo lo podemos encontrar en la European Battery Alliance (EBA250), impulsada por la Comisión Europea, que busca desarrollar el sector de las baterías - un mercado estimado en 250 millones de euros, a partir de 2025 - aglutinando empresas, gobiernos y centros de investigación de los diversos países. “Siendo la electrificación una de las principales vías de descarbonización, las baterías como forma de almacenamiento serán uno de los grandes impulsores de una economía de bajas emisiones”, destaca la Comisión Europea en su página sobre almacenamiento de energía. EDP es una de las más de 600 entidades que forman parte de la EBA250 que, al promover un mercado común de baterías, también fomenta su reutilización o reciclaje.
Uno de los lemas de la economía circular es reutilizar en lugar de reciclar, y eso es precisamente lo que están haciendo EDP y Labelec con el proyecto 2Life. Se conectaron en serie siete módulos de baterías de coches eléctricos usados, creando un sistema único que pretende evaluar el rendimiento y degradación que ya tenían estas baterías en el primer tiempo de su vida útil. El objetivo es evaluar la hipótesis de que las baterías de los vehículos eléctricos, tras su sustitución, se utilizan en otras aplicaciones como si fueran baterías nuevas.
Toda esta efervescencia de ideas y tecnologías de baterías se puede ver incluso en la cantidad de patentes que han surgido en los últimos años. Según la Agencia Internacional de Energía (AIE), 65 mil patentes en todo el mundo, específicamente relacionadas con el almacenamiento de energía, desde el 2000, con énfasis en Japón, Corea, la Unión Europea, Estados Unidos y China. Entre 2005 y 2018 el número de patentes aumentó un 14 % anual, cuatro veces más que en el sector tecnológico en general.
Ya sea que estén hechas de iones de litio, níquel-zinc u otro tipo de constitución en estudio o incluso por descubrir, las baterías estarán a la vanguardia del almacenamiento y descarbonización de energía. Para Eduardo Rodrigues, en un mundo electrificado, con producción y consumo centrados en las energías renovables, “la capacidad de almacenamiento de electricidad será cada vez más impactante e imperativa, posicionándose como un must en el negocio habitual para diferentes actores del sector eléctrico.
almacenamiento de energía
Almacenar energía para un futuro mejor
Si la energía renovable es una de las vías para lograr la neutralidad del carbono, el almacenamiento de energía garantiza su eficacia. Todo para que la energía solar y la eólica sigan creciendo y para que la necesidad de combustibles fósiles sea cada vez menor.
