Casi todo el mundo piensa ya que el futuro será renovable y eléctrico en todos los campos energéticos. Vemos que cada vez hay más vehículos eléctricos y que los sistemas de calefacción también usan electricidad en los sistemas más eficientes. Por ello es fundamental el desarrollo de baterías que puedan almacenar y gestionar la energía de manera eficiente y barata.
Existen muchas tecnologías, muchas investigaciones y muchas promesas referentes a baterías de almacenamiento de energía. A todos nos gustaría que el avance fuese más rápido pero existe un refrán popular que dice «vísteme despacio que tengo prisa» y en investigación y desarrollo de componentes es un buen lema para seguir.
¿Qué es una batería y para qué sirve?
La primera pregunta que debes hacerte es, efectivamente qué es una batería. La respuesta es bastante simple, no hace falta ser un ingeniero de la NASA para responderla porque todos tenemos baterías en nuestros móviles, en nuestros ordenadores o nuestros coches así que contéstala tú ¿qué es una batería?
Supongo que habrás respondido bien, una batería es un elemento capaz de almacenar energía eléctrica para poder usarla posteriormente en diferentes usos. Sirve para poder alimentar equipos eléctricos ya bien sean coches, patinetes, teléfonos, audífonos o cualquier cosa que necesite de luz como televisores, vitrocerámicas o frigoríficos.
Las hay más grandes o más pequeñas y de diferentes tecnologías y llevan conviviendo con nosotros que en 1800 Alessandro Volta la inventara. El reto lo tenemos ahora en desarrollar baterías lo suficientemente pequeñas, ligeras, estables y baratas para ser usadas a gran escala en la generación de electricidad y la movilidad.
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¿Qué tecnologías hay de baterías para almacenamiento de energías renovables?
Contarte las diferentes tecnologías que hay de baterías actualmente podría dar lugar a un libro o una enciclopedia completa, por ello voy a centrarme en hablarte del pasado y del presente y un poco más abajo hablaremos del futuro.
Acumuladores de plomo-acido
Tradicionalmente se han usado baterías con un compuesto químico líquido o gelificado que junto con un ánodo de plomo almacena la energía, son las llamadas baterías de plomo-ácido y las puedes encontrar en bloques de 2, 6, 12 o 24 Voltios. Las baterías de los coches tradicionales son de esta tecnología.
Este tipo de baterías son muy pesadas y necesitan mantenimiento y ventilación ya que desprenden gases que hacen que se vaya vaciando poco a poco el líquido de dentro del acumulador de energía. Además debes tener mucho cuidado al descargar la batería porque si consumes más de un 40% de su capacidad la vida útil y la capacidad total de la misma baja rápidamente.
En definitiva este tipo de tecnología de baterías seguirá existiendo durante muchos años para pequeñas instalaciones o lugares donde hay un uso eventual, pero tienden a ir desapareciendo.
Baterías de ión-litio
El mercado está imponiendo ahora las baterías de ion-litio. De hecho son habituales en nuestra vida desde la llegada de los móviles que incorporan esta tecnología.
Dentro del ion-litio hay variantes según el fabricante, unos utilizan unos compuestos, otros determinados minerales, pero el litio es común en todos ellos.
Los coches eléctricos se están desarrollando en base a este tipo de tecnología de baterías e investigando para reducir su tamaño y abaratar sus costes. Se prevé que el coste de la baterías se reduzca a una quinta parte en los próximos 5 años.
Tanto en tamaño como en vida útil dan mejores prestaciones que los acumuladores de plomo-ácido y no necesitan estar en lugares especialmente ventilados para funcionar bien. Sin duda este tipo de tecnología es la más recomendable en el presente para el uso con energías renovables.
¿Cuánto cuestan las baterías por kWh disponible?
Lamento decirte que las baterías, de momento, son caras. Hoy en día pagarás entre 500 y 1000 € por cada kWh que quieras almacenar en una batería de litio. El precio cambia según la marca y el tamaño de la batería.
Las baterías de plomo ácido puedes comprarlas por un precio más bajo, entre 100 y 250 € el kWh almacenado. Pero esto tiene truco, de hecho tiene doble truco, primero que el tiempo de vida útil será alrededor de un tercio que en las baterías de litio, y segundo que solo podrás descargar un 40% de la batería para mantener esa vida útil.
Por tanto si cuentas la descarga las baterías de litio te salen a un precio de entre 250 y 625 € por cada kWh útil y si consideras que necesitarás 3 baterías cuando puedes comprar solo 1 de litio llegarás a la conclusión que las de litio son más baratas.
¿Hacía dónde va el desarrollo de baterías?
En estos tiempos de cambios energéticos hay muchos campos de investigación abiertos. Es común leer artículos como éste donde se habla que ciertos investigadores han desarrollado un tipo de batería súper eficiente con algún material del que no te imaginas que podría guardar tu energía.
Veremos baterías de litio en estado sólido, baterías de flujo o batería de metal aire en el mercado más pronto que tarde que mejorarán las actuales baterías de litio. También nuevos desarrollos de éstas que incorporarán nuevos materiales y bajarán sus dimensiones y costes aumentando capacidad y fiabilidad.
Es posible que también veamos pilas de hidrógeno en nuestros coches y que el grafeno resulte siendo la panacea que nos han querido vender y sus baterías solucionen el problema energético, pero todo esto el tiempo lo dirá y aquí estaremos para verlo y contártelo.
Parece claro que en el futuro cercano las baterías serán de ion-litio, bajarán su precio un 80% y se desarrollarán para automoción y energías renovables y así poder seguir cambiando el mundo.
