Baterías de hierro: la nueva esperanza de la transición energética
Desde hace más de una década muchas operadoras de sistemas eléctricos han visto cómo poco a poco tendrán que abordar una problemática que se habla mucho, y si, estamos hablando de almacenar electricidad a gran escala, y por eso, empresas como ESS en Wilsonville, Oregón, trabaja en baterías de hierro, sal y agua, las cuales prometen ser una alternativa más barata y no tóxica de almacenar energía limpia.
Entre las baterías de hierro y las baterías de iones de litio actuales existen varias diferencias. Las baterías que propone ESS están construidas, en gran medida, con materiales más baratos, abundantes y no tóxicos: hierro, sal y agua. También el tamaño, mientras que las baterías de litio procuran ser lo suficientemente pequeñas como para caber en teléfonos y ordenadores portátiles, cada versión de la batería de hierro es más grande que la anterior.
Actualmente la ESS se encuentra construyendo una batería que ni siquiera se parece a una batería. En un muelle en la parte trasera de sus instalaciones los trabajadores llenan contenedores enteros, cada uno de ellos tiene suficiente capacidad de almacenamiento de energía para alimentar unas 34 casas estadounidenses durante 12 horas.
Las ambiciones de la compañía son grandes, pero con muchas razones, ya el año pasado se convirtió en la primera empresa de almacenamiento de energía de larga duración en cotizar en bolsa y espera ya abrir fábricas en todo el mundo. Asimismo, empezarán a trabajar en una batería que hará que estas del tamaño de un camión parezcan pequeñas.
La batería de flujo de hierro que ESS está construyendo es tan sólo una de las tecnologías de almacenamiento de energía que están ahora en demanda gracias al impulso para descarbonizar el sector eléctrico y estabilizar el cambio climático. A medida que la red eléctrica depende cada vez más de la energía solar y de la eólica por encima de la fósil, la administración pública busca baterías con capacidades de almacenamiento de ocho horas o más.
Química estupenda
Actualmente la energía hidroeléctrica de almacenamiento por bombeo supone alrededor del 95% del almacenamiento de energía de larga duración en Estados Unidos. Aunque funcione bien, este sistema se encuentra muy limitado por la geografía del terreno.
Por su parte, las baterías de flujo, como la que desarrolló ESS, almacenan la energía en depósitos de electrolitos líquidos. Estos depósitos contienen soluciones químicamente activas bombeadas a través de una célula electroquímica de la batería para extraer electrones. Si se quiere aumentar la capacidad de almacenamiento de una batería de flujo, simplemente hay que incrementar el tamaño del depósito de almacenamiento.
De larga duración
Hoy en día las empresas de servicios públicos utilizan baterías con capacidad de almacenamiento de cuatro horas o menos, si bien es positivo de cara a suavizar las caídas del suministro, de cara al futuro no parecen ser mucho más factibles. “Lograr producir energía 100 % limpia no será posible usando las baterías de cuatro horas", indica Hugh McDermott, vicepresidente sénior de ventas y desarrollo comercial de ESS.
Por otra parte, las energías solar y eólica tienen grandes altibajos, pero que logran solventar gracias al gas natural. No obstante, McDermott asegura que una batería con 16 horas de almacenamiento sería una opción más económica que cualquier otro sistema.
Actualmente, los fundadores de ESS Craig Evans y Julia Song, solucionaron muchos problemas y dificultades con sus baterías de flujo, obteniendo como resultado baterías de larga duración con una posible gran demanda en el mercado. La empresa tiene pedidos acumulados de su batería del tamaño de un contenedor, que tiene la capacidad de hasta 500 kilovatios-hora.
La compañía comenzó a entregar algunos de esos pedidos a SB Energy, la subsidiaria de energía limpia de SoftBank, que acordó comprar un récord de dos gigavatios-hora de sistemas de almacenamiento de baterías de ESS durante los próximos cuatro años. Ese acuerdo está valorado en más de 300 millones de dólares (272 millones de euros).
El tiempo apremia
Las baterías de flujo no es la única tecnología prometedora que se está desarrollando para el almacenamiento de energía de larga duración. Otros investigadores y empresas están experimentando con distintos tipos de baterías, así como con el almacenamiento de hidrógeno y sistemas mecánicos como aire comprimido o "masas móviles" que suben y bajan para convertir energía eléctrica en energía cinética.
Todos estos sistemas tienen un objetivo común, conseguir energía limpia 24 horas al día, los 7 días de la semana. Es muy probable que para conseguirlo se requieran varias tecnologías de almacenamiento nuevas, y muchas más empresas tendrán que llegar al punto en el que se encuentra ESS en la actualidad. A menos, por supuesto, que surja algún otro tipo de tecnología.
Autor: Dawn Stover | traducido por Ana Milutinovic