El almacenamiento de energía será un componente clave en la transición a fuentes de energía renovable. La energía solar, eólica y otras energías limpias requieren almacenamiento de energía para gestionar eficazmente la demanda y el suministro de energía.
La demanda de almacenamiento de energía de baterías ha estado aumentando considerablemente en los últimos años y se espera que continúe creciendo.
Veamos más de cerca cómo funcionan las baterías de iones de litio como herramientas para el almacenamiento de energía y cómo pueden ayudar al planeta en su transición hacia una energía limpia a escala global.
Impacto ambiental de los sistemas actuales de almacenamiento de energía
La mayoría de las redes eléctricas modernas no almacenan energía debido a los costos extremadamente altos. En su lugar, estas redes requieren la ayuda de plantas de combustión de combustibles fósiles que pueden aumentar o disminuir la energía según la demanda actual. Desafortunadamente, este sistema tiene graves efectos perjudiciales en el medioambiente ya que puede causar, incluso, más contaminación que la quema de combustibles fósiles en estas plantas.
¿Cómo funciona el almacenamiento de baterías?
El almacenamiento de baterías, también conocido como sistemas de almacenamiento de energía con baterías (BESS), son tecnologías que permiten almacenar energía de fuentes renovables (como la eólica y solar) para su uso posterior.
Actualmente, las baterías de iones de litio representan la mayor parte del mercado de almacenamiento de baterías. Estas son las más comúnmente utilizadas en automóviles eléctricos y teléfonos inteligentes. También se utilizan en plantas a gran escala que desarrollan redes eléctricas capaces de utilizar fuentes de energía renovable.
Los sistemas de almacenamiento de baterías son mucho más complejos que las baterías utilizadas en dispositivos electrónicos domésticos que pueden cargarse utilizando electricidad generada a partir de fuentes renovables. Las baterías también contienen software que utiliza algoritmos para producir energía y sistemas de control computarizados que deciden automáticamente cuándo almacenar energía para su uso posterior y cuándo liberarla a la red eléctrica.
El sistema de almacenamiento de baterías libera automáticamente energía cuando la demanda está en su punto más alto, lo que ahorra dinero y permite que la energía fluya de manera constante.
La función del almacenamiento de baterías en la descarbonización
Hasta la fecha, más de 70 países se han comprometido a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero lo más cerca posible de cero para 2050. Alcanzar este objetivo requerirá un enfoque multifacético y la Organización de Naciones Unidas (ONU) ha llamado a una “transformación completa de cómo producimos, consumimos y nos movemos”.
Dado que el sector energético representa aproximadamente el 75 por ciento de las emisiones de gases de efecto invernadero en la actualidad, transformar este sector será una de las facetas más importantes para alcanzar estos objetivos climáticos globales.
Las energías renovables como la solar y la eólica son prometedoras pero tienen ciertas limitaciones que deben superarse. Estas energías son inherentemente intermitentes y requieren sistemas de almacenamiento sólidos para garantizar que la energía esté siempre disponible según sea necesario.
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La luz solar y el viento no son constantes, pero la energía generada por estas fuentes se puede almacenar en sistemas de almacenamiento de baterías donde se puede liberar más tarde para satisfacer la demanda.
Cuando los sistemas de energía renovable carecen de almacenamiento de baterías y la energía solar o eólica no está disponible, su potencia se complementa con la red eléctrica tradicional, que, en su mayoría, incluye fuentes de emisión de carbono. Esta demanda puede aumentar fácilmente más allá de lo que la energía disponible puede cubrir hoy en día, especialmente, durante el verano y el invierno debido a un aumento en la demanda de aire acondicionado y calefacción.
Los sistemas de almacenamiento de baterías almacenan el exceso de energía producido por las granjas solares y eólicas durante las condiciones climáticas ideales, la cual puede usarse según sea necesario sin depender de la red eléctrica tradicional para obtener ayuda durante los periodos de alta demanda.
¿Cuál es la demanda de baterías de iones de litio?
La demanda de baterías de iones de litio ha aumentado considerablemente en los últimos años gracias a una combinación de vehículos eléctricos, dispositivos electrónicos personales y almacenamiento de energía. Mientras qu,e la demanda de esta tecnología era de solo 0.5 gigavatios-hora en 2010, esa cifra alcanzó los 525 gigavatios-hora en 2020. Los expertos prevén que esta demanda continúe aumentando con una proyección de un aumento de 17 veces para 2030. Esta mayor demanda es positiva para la transición a las energías renovables ya que una mayor demanda generalmente reduce los costos.
¿Hay suficiente litio para satisfacer la creciente demanda?
La rápida demanda creciente de almacenamiento de baterías podría ejercer presión sobre el litio y otros recursos. Las baterías de iones de litio solo contienen una cantidad muy pequeña de litio, pero la nueva demanda también requerirá materiales como cobalto, grafito, níquel y manganeso. Las cadenas de suministro de estos materiales deberán adaptarse y encontrar formas de satisfacer esta demanda de manera consciente y ética con el medioambiente.
Afortunadamente, el litio no es, actualmente, un recurso escaso. Los expertos creen que las reservas globales de litio proporcionan suficiente material para satisfacer el aumento esperado de la demanda. Sin embargo, esta teoría solo es cierta si todas las reservas se pueden aprovechar y utilizar para producir litio a escala industrial y si todo el litio en la Tierra es de calidad suficiente para usarlo en baterías.
Debido a estos desafíos, la Agencia Internacional de Energía (AIE) cree que el mundo podría enfrentar escasez de litio para el año 2025. Estos desafíos deberán superarse para aprovechar todo el potencial del almacenamiento de baterías eléctricas en la lucha contra el cambio climático y las emisiones.