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El Blog de Ignacio Mártil

Modelo energético distribuido: ventajas

25 junio, 2019 Ignacio Mártil 1 COMENTARIO

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Hay un debate abierto desde hace un tiempo a propósito de nuestro modelo energético, de qué podemos hacer para lograr una energía más barata, más limpia, más independiente, etc.

En la actualidad, hay dos grandes modelos energéticos atendiendo a la generación de la energía eléctrica: el centralizado, el más frecuente en los países industrializados, en el que grandes centrales producen la energía que luego se reparte por el territorio mediante una extensa y compleja red de distribución; y el distribuido, en el que una parte significativa de la generación ocurre cerca del punto de suministro, ya que la producción correo a cargo de los pequeños consumidores, mediante instalaciones de tamaño reducido. La figura ilustra y compara las características más relevantes de ambos modelos:

Comparativa entre el modelo energético de generación centralizada y el de generación distribuida.
Comparativa entre la generación centralizada y el modelo energético distribuido.

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¿Es factible un mix de generación eléctrico 100 % renovable?

20 mayo, 2019 Ignacio Mártil 1 COMENTARIO

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En la actualidad, el planeta se enfrenta a un incremento sin precedentes de la demanda de energía, debido por una parte al aumento de la población y, por otro, a la elevación del nivel de vida de una parte muy significativa de la misma.

La disponibilidad de energía barata y abundante sigue siendo crucial para el desarrollo económico; está fuera de toda duda que hay una relación directa entre el consumo de energía per cápita y el Índice de Desarrollo Humano. Además, parece muy poco probable que vaya a disminuir el consumo de energía a escala global en este siglo, especialmente con países en desarrollo vertiginoso como India o China, que concentran cerca del 40 % de la población del planeta.

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Baterías de ion-litio: consideraciones económicas

23 abril, 2019 Ignacio Mártil 6 COMENTARIOS

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Como hemos visto en anteriores post de esta serie, podemos decir que la estructura de una batería de ion-litio está formada por un cátodo, un electrolito y un ánodo diferentes del resto de baterías. Utiliza como cátodo colector de corriente una capa de aluminio cubierta con un óxido de cobalto y litio; como electrolito, un solvente orgánico en el que se encuentra diluida una sal de litio; y como ánodo, un colector de corriente compuesto por una lámina de cobre recubierta con una capa de carbono.

1. Proceso de fabricación de las baterías de ion-litio

El proceso de fabricación de baterías actualmente más extendido se desarrolló en Sony, el primero en introducir en el mercado está clase de baterías en cantidades rentables desde el punto de vista comercial. Los científicos e ingenieros de Sony se percataron de que el proceso de fabricación de las famosas cintas magnéticas (las popularmente conocidas en la España de los años 80 como “casettes”) podía adaptarse con pocos cambios para fabricar las baterías de iones de litio. Puesto que a finales de los años 80, los CD estaban expulsando del mercado de grabación a las cintas magnéticas, disponían de la tecnología, los equipos y el personal necesarios y “ociosos”.

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Baterías de ion-litio: pros y contras

20 marzo, 2019 Ignacio Mártil 4 COMENTARIOS

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En los anteriores post de este blog, he detallado las principales características y el procedimiento de carga y descarga de las baterías de ion-litio, las más populares entre las baterías recargables. En este analizaré sus ventajas e inconvenientes. Las baterías de ion-litio son populares porque tienen una serie de ventajas importantes sobre las tecnologías de la competencia:

Ventajas de las baterías de ion-litio

i) En general, son mucho más livianas que otros tipos de baterías recargables del mismo tamaño. Una de las razones se debe a que el litio es un elemento muy reactivo, lo que significa que puede almacenar mucha energía en sus enlaces atómicos. Esto se traduce en una densidad de energía muy alta para estas baterías frente a las más “veteranas” de Ni-Cd o Ácido-Plomo, tal y como muestra la siguiente imagen, donde se compara este factor para diversas tecnologías de baterías recargables:

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Funcionamiento de una batería de ion-litio

21 febrero, 2019 Ignacio Mártil 16 COMENTARIOS

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En los dos post anteriores de este blog he descrito las generalidades de las baterías recargables y cómo son las más ampliamente utilizadas en la actualidad, las baterías de iones de litio. En este texto prosigo con la descripción de esta clase de baterías para analizar los procesos de carga y descarga de las mismas, que son la clave de su funcionamiento.

1. Cómo se carga y descarga una batería de ion-litio.

En las baterías de ion-litio, los iones se mueven en una dirección cuando la batería se carga, es decir, cuando absorbe energía que le proporciona una fuente externa y se mueven en sentido contrario cuando la batería se descarga, que es el momento en el que la batería está suministrando energía a una determinada carga. El proceso se muestra en la imagen:

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Baterías de iones de litio, ¿cómo son?

11 enero, 2019 Ignacio Mártil 1 COMENTARIO

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En el anterior post publicado en este blog, describí el principal problema que tienen las baterías ordinarias: la imposibilidad de ser recargadas. En este describiré qué son y cómo funcionan las baterías recargables, centrándome en las más populares hoy en día, las denominadas de iones de litio (en lo que sigue, ion-litio).

La siguiente imagen muestra la batería de ion-litio de un vehículo eléctrico Tesla Model S (fuente de la imagen: Jeffrey Jenkins, Electric Vehicles Magazine, 22-mayo-2017):


Chasis del Tesla Model S, con su batería de ion-litio, las pilas que la integran están distribuidas por el suelo del vehículo.

Células de baterías recargables: conceptos esenciales

Aunque pueden adoptar diversas geometrías, en numerosas ocasiones su aspecto es prácticamente idéntico al de las pilas cilíndricas convencionales AA o pueden tener formas prismáticas, lo que significa que son cuadradas o rectangulares. Antes de pasar a describir el interior de las pilas de ion-litio, voy a dar unos breves detalles de cómo son las baterías recargables.

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Baterías recargables: elemento clave en la vida moderna

18 diciembre, 2018 Ignacio Mártil 1 COMENTARIO

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Nuestra forma habitual de comunicarnos (teléfono móvil) y, cada vez más, de desplazarnos (patinetes, vehículos eléctricos, híbridos, etc.) depende del adecuado funcionamiento del elemento que proporciona la energía necesaria para el funcionamiento de todos los dispositivos indicados: la batería recargable.

Con este post comienzo una serie que dedicaré a las baterías recargables. En este primero, describiré qué son y en qué se basan esta clase de baterías.

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Una nueva esperanza para el sector fotovoltaico en España

20 noviembre, 2018 Ignacio Mártil 2 COMENTARIOS

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Tras más de tres años con el Real Decreto 900/2015 en vigor, que ha supuesto la paralización del sector fotovoltaico en España y tras la entrada en vigor del nuevo Real Decreto 15/2018, el panorama de las instalaciones de autoconsumo de energía eléctrica obtenida mediante paneles fotovoltaicos se modifica sustancialmente. En este post voy a hacer un breve resumen de qué novedades incorpora, centrándome exclusivamente en lo que afecta al autoconsumo de energía, ya que el Real Decreto (en lo que sigue, RD) también aborda otras cuestiones (pobreza energética, bono social, etc.) en las que no entraré aquí.

Paneles solares instalados en el tejado de una vivienda en una instalación de autoconsumo.
Paneles instalados en el tejado de una vivienda para autoconsumo eléctrico.

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¿Por qué deberíamos tener más generación renovable en el mix energético?

30 octubre, 2018 Ignacio Mártil HAZ UN COMENTARIO

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En los últimos meses, y en especial en el pasado mes de septiembre, hemos visto cómo el precio de la luz sube y sube y sube… Esta vez se han invocado razones relacionadas con el precio de los derechos de las emisiones de CO2 y con la falta de viento, que ha impedido disponer en ese período de generación eólica apreciable. Y ahí está una de las posibilidades que tenemos para frenar esta escalada a largo plazo: apostar por las energías renovables. Aquí apunto algunas razones que justificarían esta transición energética.

1. Efecto de las renovables en el precio de la electricidad del mercado mayorista

En la gráfica siguiente se muestra el precio medio de la electricidad negociado en el mercado mayorista durante los últimos cuatro años, así como el grado de participación de las energías renovables mes a mes:

Precio de energía eléctrica en el mercado mayorista
Precio medio mensual de la energía en el mercado mayorista (línea roja) y participación de las tecnologías renovables en el “mix” energético en promedio mensual (línea azul). Fuente: www.cazatormentas.com: “Meteorología y Mercado Eléctrico ¿cómo influye el tiempo en el recibo de la luz?”

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Sobre consumo y derroche de energía

10 septiembre, 2018 Ignacio Mártil HAZ UN COMENTARIO

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La energía eléctrica se puede obtener a partir de diferentes fuentes de energía primaria (carbón, gas, uranio, viento, sol…). Sea cual sea el combustible utilizado, no toda la energía contenida en él se transforma en energía eléctrica, ya que una gran parte se pierde como calor disipado en el propio proceso de producción de la electricidad.

En el caso de los combustibles no renovables (los fósiles y el uranio), la fracción de energía  que se transforma en energía eléctrica varía según el combustible que sea y la tecnología que se aplique, pero por término medio, alrededor del 35 % de la energía presente en el combustible primario se transforma en energía eléctrica, así que la eficiencia energética es del 35 %. Esto significa que para producir una unidad de energía eléctrica se necesitan unas 3 unidades de energía de combustible no renovable. Es decir, dos de cada tres unidades de energía consumida lo hacen en forma de calor, sin utilidad para el usuario final.

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Ignacio Mártil

Ignacio Mártil

Soy Doctor en Física (1982) y Catedrático de Universidad (2007) en el área de Electrónica. Realizo mi actividad investigadora en la Universidad Complutense de Madrid, de carácter marcadamente experimental, en el campo de la física de los semiconductores. Soy especialista en propiedades eléctricas y ópticas de estos materiales, así como en dispositivos electrónicos y opto-electrónicos basados en ellos, siendo mi principal objetivo en la actualidad el estudio de conceptos avanzados en células solares.

Mi trabajo científico se concreta en los siguientes indicadores principales: soy co-autor de más de 150 artículos científicos publicados en revistas de alto impacto de ámbito internacional; he presentado cerca de 100 ponencias en congresos internacionales; he participado y participo, como Investigador Principal o como miembro del equipo investigador, en 22 proyectos de investigación financiados con fondos públicos en concurrencia competitiva; he dirigido 7 Tesis Doctorales; finalmente, soy evaluador de publicaciones (“referee”) de 15 revistas científicas internacionales.

Soy miembro de la Real Sociedad Española de Física y realizo un intensa labor divulgativa mediante mi blog personal "Un poco de Ciencia, por favor", que se encuentra alojado en el diario Público

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