Una batería gigante creada por dos lagos suizos será una de las principales fuentes de energía renovable en Europa. Los dos lagos están a diferentes alturas, creando la oportunidad de almacenar el excedente de energía renovable bombeando agua del lago inferior al de mayor altura. Cuando se necesite la energía, el agua almacenada fluye con la gravedad hacia el lago inferior generando electricidad a través de turbinas hidroeléctricas.
La batería puede almacenar suficiente energía para proveer electricidad a 900,000 viviendas. Tomó catorce años construirla a un costo de USD 2,000 millones y está localizada entre los reservorios de Emosson y Vieux Emosson en el Canton Valais.
La batería ayudará a estabilizar la oferta de energía en toda Europa, y será usada en tiempos de demanda pico como por ejemplo olas de calor. También evitará que el sistema se sobrecargue almacenando agua cuando la demanda sea baja, cubrirá faltas de energía inyectando al sistema cuando los generadores eólicos y solares no sean suficientes.
“Con el 57% de su energía proveniente de centrales hidroeléctricas, Suiza continua reforzando su compromiso con el medio ambiente y el cambio climático con este sistema de almacenamiento de energía renovable en el Canton Valais que proveerá estabilidad al sistema de energías renovables no solo en Suiza sino en toda Europa”
Gaetan Bucher, Presidente CCTDS.
Fecha: 11 de Julio 2022
Fuente: Swiss Info/World Economic Forum
Suiza y sus centrales hidroeléctricas pueden dar un impulso decisivo a la transición energética en Europa. Una nueva planta de bombeo y turbinado en una de las zonas más remotas y elevadas del país permite gestionar las fluctuaciones de la energía eólica y solar, la innovadora batería de agua puede alimentar 900.000 hogares y tardó 14 años en construirse.
A 2 225 metros sobre el nivel del mar y Alain Sauthier, director de la central hidroeléctrica de bombeo y turbinas de Nant de Drance, se dispone a mostrar cómo funciona una de las “baterías” hidroeléctricas más potentes de Europa.
La central tiene dos embalses, uno inferior y otro en una cota más alta. El agua almacenada en el lago de Vieux Emosson se vierte monte abajo para producir electricidad en los períodos de mayor demanda. Desde el lago de Emosson, situado aproximadamente unos 300 metros más abajo, el agua se bombea al depósito superior y se almacena durante los períodos de sobreproducción energética.
“Es una batería ecológica que utiliza siempre la misma agua. La eficiencia es superior al 80%: por cada kilovatio de electricidad que utilizamos para bombear el agua al embalse superior, inyectamos 0,8 kilovatios hora en la red”, explica Alain Sauthier.
A medida que el mundo cambia cada vez más la energía de combustibles fósiles por electrificación libre de emisiones, las baterías se están convirtiendo en una herramienta de almacenamiento vital para facilitar la transición energética.
Las baterías de iones de litio aparecieron comercialmente por primera vez a principios de la década de 1990 y ahora son la opción preferida para alimentar todo, desde teléfonos móviles hasta vehículos eléctricos y drones.
La demanda de baterías de iones de litio para alimentar vehículos eléctricos y almacenamiento de energía ha experimentado un crecimiento exponencial, pasando de solo 0,5 gigavatios-hora en 2010 a alrededor de 526 gigavatios-hora una década después. Se proyecta que la demanda se multiplique por 17 para 2030, lo que reducirá el costo del almacenamiento de la batería, según Bloomberg.
El Dr. Simon Engelke es fundador y presidente de Battery Associates, una organización que trabaja para acelerar las soluciones e innovaciones de baterías sostenibles. Aquí, brinda información experta sobre el mundo de las baterías.
¿Cuáles son los principales tipos de batería que se utilizan hoy en día y en qué se diferencian?
Hay dos tipos principales de baterías con las que probablemente estará familiarizado. Las baterías de iones de litio alimentan cosas como nuestros teléfonos y vehículos eléctricos o híbridos, y las baterías de plomo ácido que se utilizan para arrancar automóviles con motores de combustión interna y almacenar energía para las luces, la radio y otros dispositivos del automóvil.
La principal diferencia es la densidad de energía. Puede poner más energía en una batería de iones de litio que en las baterías de plomo ácido, y duran mucho más. Es por eso que las baterías de iones de litio se usan en tantas aplicaciones y están reemplazando a las baterías de plomo ácido para cosas como el transporte y las aplicaciones de red.
¿De qué están hechas las baterías y cómo funcionan?
Las baterías están hechas de una variedad de materiales diferentes. Como implica el nombre del tipo de batería más común que se usa hoy en día, las baterías de iones de litio están hechas de iones de litio, pero también contienen otros materiales, como níquel, manganeso y cobalto. Funcionan convirtiendo la energía eléctrica en energía química, lo que nos permite almacenar electricidad en una forma muy densa.
¿Son las baterías un medio seguro para almacenar electricidad?
Diría que la seguridad es la prioridad número uno para la industria. Las nuevas tecnologías y un mejor control están haciendo de las baterías una forma muy segura de almacenar electricidad. En un vehículo eléctrico, una celda de la batería puede dejar de funcionar, por ejemplo, pero si está diseñada de manera segura, no afectará a todo el vehículo.
Los aspectos clave de seguridad con las baterías de iones de litio son cómo se ensamblan y monitorean. El peor resultado implica una fuga térmica o una explosión. Esta sería una gran preocupación para las grandes instalaciones de baterías como las que se utilizan para almacenar energía renovable, pero funcionan en un entorno muy controlado.
¿Qué sucede con los desechos de la batería? ¿Se pueden reciclar las pilas usadas para formar parte de la economía circular?
El reciclaje de los componentes de la batería es extremadamente importante, tanto desde el punto de vista de los materiales como del medio ambiente. No solo usamos y reutilizamos la batería cargándola y descargándola, sino que al final de su vida se puede desarmar y reciclar los componentes para hacer baterías nuevas.
Hemos creado una economía circular en toda la industria de las baterías, que es única y emocionante. Realmente se trata de optimizar el proceso de reciclaje para cada tipo de batería para garantizar que la economía circular sea rentable desde todos los puntos de vista. Pero la circularidad no debe limitarse a las baterías, puede aplicarse a todo, desde acero hasta plástico, y realmente desea crear un bucle circular para el futuro.
¿Cómo pueden ayudar las baterías a electrificar sectores como el transporte y la energía para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero?
Hoy en día, el transporte genera alrededor del 30% de las emisiones globales, por lo que reducir esto es muy importante. En la mayoría de los países, aunque los costos iniciales son más altos, es más barato operar un vehículo eléctrico que un automóvil de combustible fósil, lo que alienta a los consumidores a hacer el cambio y ayuda a descarbonizar el transporte por carretera.
Los avances en la tecnología de baterías han convertido a las baterías en un componente clave para los viajes sostenibles del futuro. La energía almacenada en estas baterías sobre ruedas se puede utilizar para alimentar su hogar y ayudar a estabilizar la red. Las baterías son una de estas tecnologías de plataforma que se pueden utilizar para mejorar el estado del mundo y combatir el cambio climático.
¿La creciente demanda de almacenamiento en baterías a medida que avanzamos hacia la energía renovable ejercerá presión sobre recursos como el litio?
La cuestión de los recursos es importante. Aunque las baterías de iones de litio contienen una cantidad muy pequeña de litio, el crecimiento previsto de la demanda de estas baterías podría ejercer presión sobre las cadenas de suministro de materiales como litio, níquel, cobalto, manganeso y grafito. Y es esencial que las cadenas de suministro operen de manera ética.
Iniciativas como Global Battery Alliance, una asociación de más de 60 organizaciones miembro iniciada por el Foro Económico Mundial en 2017, reúne a todas las partes interesadas de todo el mundo para garantizar que las cadenas de suministro de baterías sean éticas, ecológicas y se gestionen adecuadamente. Es importante que exista trazabilidad y que la industria se amplíe de la manera correcta, para salvaguardar la mano de obra, proteger el medio ambiente y evitar la explotación en las operaciones mineras y otras partes de la cadena de suministro.
¿Qué nuevos desarrollos en tecnología de baterías podemos esperar ver?
A corto plazo, deberíamos ver procesos existentes optimizados, pequeños ajustes que en realidad pueden tener un gran impacto en los costos de la batería y la densidad de energía. Mirando más adelante, se anticipan nuevas tecnologías, como las baterías de estado sólido, en las que la gente ha estado trabajando durante algún tiempo. También deberíamos ver nuevos productos químicos, como las baterías de iones de sodio que están explorando algunos de los principales productores.
Una gran cantidad de recursos e inversiones se están moviendo hacia esta industria. Esto no solo afecta a las baterías en sí, sino que permite optimizar otras industrias conectadas a las baterías, como las nuevas tecnologías de minería, la innovación en el ciclo de la batería, la integración, la infraestructura de carga y las aplicaciones de vehículo a red.
Junto a esto, si ha estado siguiendo las noticias, verá titulares que anuncian instalaciones de baterías de mayor capacidad para almacenar excedentes de energía renovable. Creo que esta tendencia continuará en el futuro.
¿Qué es lo que más le emociona acerca de las futuras oportunidades para las tecnologías de baterías?
Veo las tecnologías de baterías como un vehículo realmente fuerte para descarbonizar el transporte y la energía, para ayudar a combatir el cambio climático. La industria de las baterías aún se encuentra en sus primeras etapas de desarrollo, aunque puede parecer grande, hay mucho más por venir.
Piense en cuándo surgieron las computadoras personales, cuándo surgieron los teléfonos inteligentes; las baterías tienen el mismo potencial para provocar una revolución tecnológica. Es por eso que este es un momento emocionante para la industria de las baterías.
Las soluciones a los desafíos globales serán el tema central de la próxima Cumbre sobre el impacto del desarrollo sostenible del Foro Económico Mundial. El evento virtual de cuatro días se lleva a cabo junto con la Asamblea General de las Naciones Unidas y reúne a líderes mundiales de empresas, gobiernos y la sociedad civil.
Se centrará en nuevas tecnologías, políticas y asociaciones para promover la cooperación y acelerar el progreso.
