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Almacenamiento con baterías: el futuro de las renovables

13 marzo, 2020 Ignacio Mártil 2 COMENTARIOS

Las baterías no solo tienen su aplicación inmediata en los teléfonos móviles y los vehículos eléctricos. El futuro del sector del almacenamiento está directamente relacionado con una de las grandes cuestiones pendientes para las fuentes de energías renovables: almacenar la energía excedente producida en las instalaciones solares, eólicas, geotérmicas, etc. Es ahí donde se espera un gran crecimiento en los próximos años:

El almacenamiento de energía es un elemento fundamental para el desarrollo futuro de las renovables. — El gran almacenamiento de energía, clave para el futuro de las renovables.

Los sistemas de almacenamiento van a aumentar gracias al creciente interés por instalar energía solar fotovoltaica en industrias, en los hogares y en pequeñas y medianas empresas.

Baterías de ion-litio: consideraciones económicas

23 abril, 2019 Ignacio Mártil 5 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”.

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:

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.

Problemas y frenos al desarrollo del vehículo eléctrico

13 junio, 2017 Ignacio Mártil 3 COMENTARIOS

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En los dos post anteriores de este blog he realizado un análisis de la eficiencia energética del Vehículo Eléctrico (en lo que sigue, VE) y de algunos de sus costes, relacionados esencialmente con el combustible. En este analizaré cuáles son en la actualidad los frenos que impiden su uso generalizado.

¿Por qué no están ya rodando masivamente los VE por nuestras carreteras? Hay un gran número de problemas aún por resolver para hacer realidad el VE. Sin entrar en detalles ni ser exhaustivo, los principales factores que al día de hoy limitan su desarrollo son los siguientes:

Autonomía de las baterías.

Es uno de los principales factores que limitan el desarrollo del Vehículo Eléctrico. Los modelos más vendidos como el Nissan Leaf o el Think City disponen de baterías con unos 150 kilómetros de autonomía. Solo los vehículos de alta gama Tesla disponen de baterías con autonomía cercana a los 400 kilómetros. Las previsiones estiman que en un plazo de 10-15 años, la autonomía para vehículos de gama media estará en los 300-400 kilómetros.

Materias primas para la fabricación de las baterías.

Las de más autonomía están fabricadas con litio, elemento químico cuyos yacimientos más numerosos se encuentran en unos pocos países como Bolivia, Chile y Afganistán. Las previsiones indican que, en un futuro próximo, el litio se reciclará, con lo que no será un problema encontrar yacimientos. Hay un mínimo de 35 millones de toneladas de reservas de litio reconocidas a nivel mundial. Las baterías de litio para los coches eléctricos necesitan menos de 15 kilogramos por batería y uno de los principales fabricantes, Renault-Nissan, indica que sólo necesita 4 kilogramos, por lo que muchos de los agentes implicados en el sector del Vehículo Eléctrico esperan que este factor no suponga un freno excesivo.

Infraestructura de recarga y cargadores rápidos.

El tiempo de recarga de las baterías se presenta como un factor crítico en el desarrollo del VE. Mientras haya incertidumbres o dudas sobre dónde se podrá recargar la batería si se hacen muchos kilómetros, el VE no se generalizará. Además, a esta limitación severa se unen unos tiempos de recarga muy elevados, entre 6 y 8 horas. Con una infraestructura de “electrolineras” distribuidas por todo el territorio y cargadores rápidos de 20-30 minutos todo sería más fácil, pero en este momento no deja de ser una utopía, lo que sitúa a estos factores como los principales escollos a superar para lograr la generalización del uso del Vehículo Eléctrico.

No obstante, la apuesta por el VE por parte de algunos de los grandes fabricantes del mundo parece clara y en un período de tiempo no muy lejano los veremos circular masivamente por las carreteras de todo el mundo. En la siguiente figura se muestra la evolución esperada hasta el año 2050 para el número de vehículos en circulación según el tipo de combustible utilizado:

Hoja de ruta del VE. Fuente: International Energy Agency.

4. Unas breves conclusiones

Es obvio que unas previsiones a tan largo plazo pueden cumplirse en parte, apenas o nada, pero como es bien sabido, las previsiones se cumplen si se hacen los esfuerzos necesarios para que se cumplan.

Es preciso hacer una apuesta decidida por sistemas de transporte que eviten emisiones, reduzcan nuestra descomunal factura de petróleo (en 2015, cerca de 25.000 millones de euros en combustibles fósiles, la mayor parte petróleo) y nos permita desarrollar nuestra propia infraestructura energética. De manera inmediata, lo agradecerá nuestra economía y a medio plazo, nuestro medio ambiente.