El almacenamiento de energía en baterías (BESS) es esencial para evitar la pérdida de excedentes y compensar la intermitencia de fuentes renovables como la solar y la eólica. Según el experto Philippe Knauth, la combinación de energías renovables y sistemas de almacenamiento es clave para la democratización de la energía, especialmente en regiones remotas.
A finales de 2023, la capacidad mundial de energía renovable alcanzó los 3.870 GW, con la energía solar liderando con 1.419 GW. Sin embargo, el almacenamiento enfrenta retos como la vida útil limitada de las baterías, el uso de materiales críticos y riesgos de seguridad. Las baterías de litio, aunque dominantes, presentan problemas ambientales y de suministro, lo que impulsa la investigación en alternativas como las de sodio, flujo redox de vanadio y estado sólido.
En España, se han identificado yacimientos de litio y rubidio, y el gobierno ha lanzado un plan para garantizar el acceso a materiales estratégicos. La innovación en almacenamiento de energía será clave para lograr un futuro energético sostenible y accesible.
Los Sistemas de Almacenamiento de Energía en Baterías (BESS, por sus siglas en inglés) se han convertido en una solución esencial para gestionar los excedentes de energía y mitigar la intermitencia inherente a las fuentes renovables como la solar y la eólica. El investigador y experto en baterías eléctricas, Philippe Knauth, destaca la importancia de estas soluciones al afirmar que “necesitamos soluciones de almacenamiento de energía para hacerlas permanentes”, subrayando que la combinación de energías renovables y almacenamiento es fundamental para la democratización de la energía.
Crecimiento de las Energías Renovables
Según datos de la Agencia Internacional de Energía Renovable (IRENA), al cierre de 2023, la capacidad mundial de energías renovables alcanzó los 3.870 gigavatios (GW), lo que representa un incremento del 13,9% respecto al año anterior. Dentro de esta cifra, la energía solar aportó 1.419 GW, consolidándose como la mayor contribuyente al total global.
La Necesidad de Sistemas de Almacenamiento
La naturaleza intermitente de las energías renovables plantea desafíos significativos para su integración en la red eléctrica. Knauth señala que fuentes como la fotovoltaica y la eólica dependen de condiciones climáticas variables: “Las energías sostenibles, como la fotovoltaica y la eólica, son obviamente intermitentes (cuando el sol no brilla por la noche o el viento no sopla). Por lo tanto, necesitamos soluciones de almacenamiento de energía para hacerlas permanentes”. En el contexto de España, donde la energía solar tiene un potencial destacado, la implementación de sistemas de almacenamiento se presenta como una estrategia acertada para garantizar un suministro energético estable y sostenible.
Impacto en la Democratización Energética
Los BESS no solo mejoran la estabilidad de la red, sino que también promueven la accesibilidad energética en regiones remotas o en países en desarrollo. Knauth enfatiza que “en zonas remotas del mundo (montañas pero también países subdesarrollados), la combinación de energías renovables y almacenamiento de energía es un paso obligatorio para una mayor accesibilidad energética”. Esta combinación permite que comunidades aisladas accedan a electricidad de manera confiable, reduciendo la dependencia de combustibles fósiles y fomentando el desarrollo sostenible.
Desafíos en el Almacenamiento de Energía
A pesar de sus beneficios, los sistemas de almacenamiento enfrentan retos significativos:
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Vida Útil Limitada: La durabilidad de las baterías actuales no siempre coincide con las expectativas de longevidad necesarias para aplicaciones a gran escala.
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Materiales Críticos y Tóxicos: Algunos componentes, como el cobalto utilizado en baterías de iones de litio, son tóxicos y su extracción tiene implicaciones ambientales y sociales.
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Seguridad: Las baterías de iones de litio pueden presentar riesgos de sobrecalentamiento, lo que podría desencadenar incendios o explosiones.
El reciclaje de estas baterías también presenta desafíos debido a la diversidad de formatos y la complejidad de los materiales involucrados. Sin embargo, el reciclaje es más sostenible y económico que la extracción de nuevos minerales, ya que permite recuperar una mayor cantidad de litio por tonelada de material procesado.
Alternativas a las Baterías de Litio
La búsqueda de alternativas al litio ha llevado al desarrollo de otras tecnologías de almacenamiento:
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Baterías de Sodio-Ion: El sodio es abundante y más económico que el litio. Aunque estas baterías ofrecen menor densidad energética, empresas como CATL y Natron Energy están avanzando en su optimización para aplicaciones en movilidad eléctrica y almacenamiento energético.
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Baterías de Flujo Redox de Vanadio: Adecuadas para almacenamiento a gran escala, utilizan soluciones líquidas de vanadio para almacenar energía, ofreciendo ciclos de vida prolongados y facilidad de escalabilidad.
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Baterías de Estado Sólido: Estas baterías reemplazan el electrolito líquido por uno sólido, mejorando la seguridad y la densidad energética. Aunque aún están en fase de desarrollo, representan una promesa para el futuro del almacenamiento energético.
Iniciativas en España para el Desarrollo de Materiales Estratégicos
España ha reconocido la importancia de asegurar el suministro de materiales críticos para la transición energética. Recientemente, se descubrieron yacimientos de litio y rubidio en el Proyecto Conchas, ubicado en Ciudad Rodrigo, Salamanca. Estos minerales son esenciales para tecnologías avanzadas y la transición hacia energías limpias.
Además, el Gobierno ha lanzado el Plan de Acción de las Materias Primas Minerales 2025-2029, que busca aumentar la disponibilidad de materiales estratégicos como tierras raras y níquel. Este plan incluye la apertura de nuevas minas y el desarrollo del reciclaje, con el objetivo de garantizar el suministro de minerales esenciales para tecnologías verdes y reducir la dependencia exterior.
Los Sistemas de Almacenamiento de Energía en Baterías son fundamentales para superar la intermitencia de las energías renovables y garantizar un suministro eléctrico confiable. Aunque existen desafíos relacionados con la vida útil, seguridad y materiales críticos, la investigación y desarrollo de nuevas tecnologías, junto con iniciativas gubernamentales para asegurar el suministro de materias primas, están allanando el camino hacia un futuro energético más sostenible y accesible para todos.
