Fundación Cedha

El mundo está buscando acelerar la transición energética para frenar el cambio climático. En ese contexto las baterías de litio son el principal insumo para que el sector transporte se sume a este cambio.

No obstante, las baterías de litio también serán una pieza clave para lograr la transformación en la matriz energética de los países. Fuentes sustentables de generación  eléctrica, como la eólica y la fotovoltaica, tienen el problema de la intermitencia: pueden generar electricidad solo cuando está disponible el recurso (viento, sol), momento que muchas veces no coincide con las horas de más consumo.

Un ejemplo claro: los paneles fotovoltaicos están activos de día pero el consumo eléctrico domiciliario suele ser mayor a la noche. Las baterías pueden resolver este desfasaje. Las plantas generadoras necesitarán incorporarlas.

A su vez, en un modelo de generación distribuida, esto es, que los propios usuarios producen en sus domicilios (por ejemplo, con paneles solares en sus techos) las baterías también serán un “electrodoméstico” más en los hogares.

Necesidad en Argentina

“Argentina y el mundo necesitan baterías para almacenar esas energías renovables que son intermitentes. En nuestro país se utilizan baterías de plomo ácido. En otras regiones ya están empleando las de ion litio con níquel-manganeso-cobalto (NMC)”, explica Guillermina Luque, investigadora de Conicet y responsable del Laboratorio de Energías Sustentables de la Universidad Nacional de Córdoba.

Pero la experta cree que las de fosfato-hierro-litio (FHL), que se desarrollan en Argentina, pueden ser una buena opción.

“La ventaja de no tener cobalto es que este elemento es muy caro y contaminante. Pero el problema de las baterías FHL es que tienen menos densidad de energía. Sin embargo, son más seguras. No explotan como las de NMC”, apunta Aldo Visintín, investigador del Conicet y de la Universidad Nacional de La Plata.

Visintín suma como positivo la diferencia de costos. “El cobalto es caro y difícil de conseguir. Por eso en Argentina decidimos desarrollar las de FHL. Son baterías pensadas para fines militares, para vehículos pesados y también para almacenamiento estacionario”, apunta este especialista que fue asesor en el diseño de la planta de baterías que Y-TEC construyó en La Plata.

Por su parte, Luque sostiene que si Argentina quiere avanzar en la transición energética de la mano de las energías eólica y solar, sí o sí va a necesitar baterías para almacenarla

“Argentina tiene más camino por recorrer en esto que en el de los vehículos eléctricos”, asegura.

Y argumenta: “De nada sirve tener vehículos eléctricos si la matriz eléctrica de la que se alimentan esos autos sigue dependiendo de los combustibles fósiles. Seguiremos contaminando e impactando en el cambio climático”.

Las baterías de FHL podría ser una buena alternativa para romper esa barrera económica que retrasa el despliegue a gran escala de las baterías para almacenamiento estacionario. Esto no solo para las grandes plantas de generación, sino también su adopción en los hogares.

Evolución de la demanda de baterías

Aunque el mercado de baterías de litio surgió atado al desarrollo de artefactos electrónicos, especialmente celulares y notebook, hoy por hoy la mayor demanda proviene del sector de vehículos eléctricos.

La demanda del sector de almacenamiento estacionario comenzó a tener volumen desde 2011. Para 2017 representaba un total de 4 GWh, frente a los 80 GWh desde los vehículos eléctricos, según un reporte de ese año del Servicio de Ciencia y Conocimiento de la Comisión Europea. (https://publications.jrc.ec.europa.eu/repository/handle/JRC113360)

En ese momento se proyectaba que para 2030 el almacenamiento estacionario crecería hasta alcanzar los 1.300 GWh para 2040. En cuanto a costos, el informe estimaba una reducción desde los 250 euros por kWh en 2020 a los 110 euros por kWh en 2040.

Por su parte, una revisión de los sistemas de almacenamiento de energía para fuentes renovables encontró que las baterías de ion litio son, por el momento, la mejor alternativa si se tienen en cuenta variables ambientales y tecnológicas. Sin embargo, advierte que sus costos deben bajar para que su adopción sea masiva.

Entre sus características técnicas destacan su alta densidad de energía (cantidad de energía por volumen de batería), alta eficiencia, baja tasa de autodescarga y rápido tiempo de respuesta. El estudio comparó esta tecnología con otros sistemas de almacenamiento como el hidráulico por bombeo (PHS), por aire comprimido y magnéticos. Pero también con otros tipos de batería como la de plomo-ácido, níquel-cadmio y sodio-azufre. (https://www.mdpi.com/2071-1050/12/24/10511)

Este estudio no puso sobre la mesa el tipo de baterías de FHL que desarrola Argentina. Con los recursos de litio disponibles, y la tecnología ya desarrollada, nuestro país tiene una oportunidad dentro de este mercado que necesariamente tiene que crecer exponencialmente para que podamos frenar el cambio climático. 

El aporte de Tesla

Tesla, el fabricante de auto eléctricos más famoso del mundo y el líder en el mercado de EE.UU. y Europa, también produce baterías para almacenamiento

Powerwall, de Tesla, es una batería de ión litio NMC (níquel-manganeso-cobalto) pensanda para el almacenamiento de energía en el hogar. De un diseño compacto, detecta apagones y se convierte automáticamente en la fuente de energía del hogar cuando la red eléctrica deja de funcionar. El equipo de 7 KWh cuesta 3000 dólares.

Por su parte, Megapack es una infraestructura para el almacenamiento de energía a gran escala. También son baterías de ión litio NMC. Cada unidad puede almacenar más de 3.9 MWh de energía, suficiente energía para abastecer a un promedio de 3.600 hogares durante una hora.

 

Stationary storage

https://visitors-centre.jrc.ec.europa.eu/sites/default/files/poster_flyer/jrc114616_li-ion_batteries_two-pager_final.pdf

 

https://www.idtechex.com/en/research-report/batteries-for-stationary-energy-storage-2023-2033/905