¿Deberías de elegir una batería térmica o de iones de litio?

Seis razones para preferir una a otra y un factor que determina la tecnología más adecuada para usted. Averigüe cuál. 

No sí, pero cuando, dejes de quemar combustibles fósiles para la producción industrial, ¡te darás cuenta de que las baterías son una necesidad! Sin ellas, tu producción estaría regida por el clima, como si las fábricas fueran barcos en alta mar. Y más importante aún, el almacenamiento de energía es lo que permite a las industrias electrificadas comprar energía al mínimo coste. Siempre que la demanda energética sea baja, o bien sople un vendaval en los parques eólicos. La pregunta es: ¿Qué tecnología de almacenamiento hay que utilizar? La respuesta es obvia: Una que produzca energía en la forma que usted más necesite al menor coste posible de inversión y funcionamiento. Entoncés, ¿qué tecnología de almacenamiento es ésa? ¿El almacenamiento en baterías eléctricas de iones de litio, ó el térmico?

La palabra pila no equivale a electricidad

La mayoría de la gente piensa que las baterías son electricidad almacenada. Sin embargo, en el mundo de las energías renovables, una batería es cualquier almacenamiento de energía capaz de hacer: 

• Estabilizar la energía del viento y del sol, convirtiéndola en una producción constante. Convertirla en lo que la industria llama "firme".

• Equilibrar la red compensando los picos de carga.

• Dejar que el usuario final decida cuándo cargar o descargar la energía. Es lo que se llama "desplazamiento de carga".

Ahora bien, hay muchas tecnologías que pueden almacenar energía de diversas formas. Dos de ellas, las baterías de iones de litio y las térmicas, tienen funciones que se solapan, pero ¿cuál elegir?

Tres ventajas de las baterías de iones de litio

El ión-litio es una tecnología extremadamente versátil que se encuentra en muchos de los aparatos que usamos a diario, así como en instalaciones eléctricas de tamaño industrial y en automóviles. Todos ellos reúnen tres ventajas específicas del ión-litio, además del simple almacenamiento de energía.

En términos sencillos, las baterías de iones de litio son más útiles cuando se necesita:

1. Una fuente de energía densa adecuada para el transporte, el almacenamiento y alimentación de aparatos electricos.

2. Rendimiento instantáneo. Como pisar a fondo el acelerador de tu coche o equilibrar las fluctuaciones de la red eléctrica de un segundo a otro.

3. Para cargar la batería rápidamente, ya que puede recibir una gran carga en poco tiempo. Por eso su rendimiento es mejor para el almacenamiento a corto plazo (menos de ocho horas entre carga y descarga).

Estas son algunas de las prestaciones de las que nos beneficiamos a diario. Pero para una gran parte de la industria las baterías de iones de litio son demasiado caras, requieren demasiado espacio, representan un exceso de funcionalidad ó son innecesarias para el uso final más habitual.

Además, la extracción de materias primas para la producción de las baterías de iones de litio requiere muchos recursos. Y aunque actualmente no se están agotando, las reservas globales estimadas de las materias primoas sólo abastecerán una parte de la futura demanda de capacidad de almacenamiento necesario. Además, reciclar los materiales utilizados en baterías de iones de litio es muy complejo y más costoso que extraerlos. Aunque algunos o todos estos problemas puedan resolverse en el futuro, en la actualidad el ion-litio sigue siendo una propuesta cara para la aplicación industrial.

Podría decirse, ¿y qué? La transición energética no es barata en ningún caso. El problema es que necesitamos almacenamiento a escala industrial, para suministrar a la industria alternativas a los combustibles fósiles, con el fin de frenar el calentamiento global. Y las necesitamos ahora, no dentro de una década o dos. Las soluciones caras y complejas pueden ser muy capaces, pero la adopción de nuevas soluciones debería -en aras de la rapidez- estar estrechamente adaptada al uso final, ser barata y utilizar materiales fácilmente disponibles con pocos requisitos para su eliminación segura.

Si necesitas calor, no tienes porqué pagar más por almacenar electricidad

Hasta la mitad de la energía que se necesita en el mundo se emplea para producir calor. Por eso hay que preocuparse por las baterías térmicas, tanto o más que por las eléctricas. 

En términos prácticos, nuestra enorme necesidad de calor significa que, sea cual sea la forma de la fuente de energía inicial -gas, carbón, nuclear o eléctrica-, el uso final sigue siendo el calor. Es el "secreto mejor guardado" de las transiciones energéticas y un elemento básico del mundo moderno. Lo más probable es que, si tiene en sus manos un producto fabricado por el hombre, el calor haya intervenido en su proceso de fabricación. Hablamos de las industrias del papel y la pasta de papel, la alimentación, la minería, el metal, el hierro, la química, la medicina, básicamente todas las industrias necesitan calor a diferentes temperaturas. Cuando la necesidad es calor, es exactamente calor lo que deben generar y almacenar, no electricidad. Para dichas industrias, el almacenamiento térmico es una buena noticia. Y si este es su caso, significa que su solución de almacenamiento es mucho más barata de comprar y operar.

Las baterías térmicas a escala industrial ya están listas, sin tener que esperar una década a que baje el precio.

¿Por qué son más baratas? Lo que hace una batería térmica es mucho menos complejo que mantener una carga eléctrica. Simplemente almacena un líquido caliente. En nuestro caso, sal fundida. Se necesita una fuente de calor, un intercambiador térmico y algún lugar donde almacenar el depósito. Aunque otras soluciones utilizan porcelana o cemento en lugar de sal fundida para la retención y almacenamiento del calor, el principio es el mismo. Al igual que un hervidor de agua en la cocina de casa, el líquido se calienta. En una batería térmica, sin embargo, la sal fundida puede almacenar temperaturas de hasta unos 500 grados centígrados. Y lo hace con una eficiencia del 90%.

Seis ventajas que ofrece una batería térmica a los usuarios finales del calor

En comparación con las baterías de iones de litio. 

1. Menor coste de inversión para el almacenamiento térmico (CAPEX)

En esencia, las baterías térmicas son una tecnología más sencilla que no requiere recursos de gran demanda como el óxido de cobalto y litio o el fosfato de hierro y litio que se utilizan en muchas baterías de iones de litio. Además, las baterías térmicas no requieren el uso de equipos o procesos caros como la extracción con disolventes o el recubrimiento de cátodos, que sí son necesarios en la producción de baterías de iones de litio.

2. Menor coste operativo del almacenamiento térmico (OPEX)

Para hacer funcionar la batería térmica no se necesita un equipo de ingenieros, sólo operarios. Una batería térmica funciona sola, y básicamente tiene un tipo de configuración de "botón rojo" y "botón verde". Todo el funcionamiento es automático y simplificado. 

Por supuesto, habría que hacer inspecciones diarias del, pero nada que llevara mucho tiempo ni esfuerzo. 

Por último, las baterías térmicas tienen una vida útil más larga que las de iones de litio, lo que significa que hay que sustituirlas con menos frecuencia. Esto también puede ayudar a reducir los costes generales, ya que sustituir baterías puede suponer un gasto importante. Cuando se incluyen todos los costes, el coste nivelado de almacenamiento (LCOS) es mucho inferior con las baterías térmicas, medidas por kWh, en comparación con las baterías de iones de litio.

3. El almacenamiento térmico puede desbloquear (y almacenar) nuevas oportunidades

El almacenamiento de energía térmica (TES) permite almacenar calor a largo plazo y crear calor firme a base de electricidad. El calor almacenado está disponible cuando se necesita. Con un suministro de energía seguro, las fluctuaciones del mercado energético tienen menos impacto, dejando los márgenes de precios a salvo de influencias políticas.

4. El almacenamiento térmico necesita menos espacio  

Comparado con baterías de iones de litio, un sistema de almacenamiento térmico requiere entre la mitad y una tercia parte del espacio.

5. El almacenamiento térmico no requiere recursos limitados para su fabricación

A medida que aumenta la necesidad de baterías eléctricas con los corrientes esfuerzos globales de descarbonización, las materias primas necesarias son cada vez más escasas. Aunque actualmente no se están agotando en todo el mundo, es probable que se produzca escasez en la próxima década.

6. Las baterías térmicas aceleran la solución al calentamiento global

Precisamente porque son menos costosas, las industrias que necesiten energía térmica adoptarán más rápidamente esta solución. Sobre todo, si se comparan los sistemas de energía térmica con alternativas más caras que aún no se han desarrollado plenamente.

Si quiere saber cómo implantar un sistema de almacenamiento térmico, ¡no dude en ponerse en contacto con nosotros!