La demanda de almacenamiento en baterías ha experimentado un crecimiento exponencial en los últimos años.
Pero la revolución técnica de las baterías apenas está comenzando, explica Simon Engelke, fundador y presidente de Battery Associates.
La inversión se ha volcado en la industria de las baterías para desarrollar soluciones de almacenamiento sostenibles que respalden la transición energética.
A medida que el mundo sustituye cada vez más la energía de combustibles fósiles por la electrificación sin emisiones, las baterías se están convirtiendo en una herramienta de almacenamiento fundamental para facilitar la transición energética.
Las baterías de iones de litio aparecieron por primera vez en el mercado comercial a principios de la década de 1990 y hoy son la opción preferida para alimentar desde teléfonos móviles hasta vehículos eléctricos y drones.
La demanda de baterías de iones de litio para alimentar vehículos eléctricos y el almacenamiento de energía ha experimentado un crecimiento exponencial, al pasar de solo 0,5 gigavatios-hora en 2010 a unos 526 gigavatios-hora una década después. Según Bloomberg, se prevé que la demanda aumente 17 veces para 2030, lo que reducirá el coste del almacenamiento en baterías.
¿Qué es la Cumbre sobre el Impacto del Desarrollo Sostenible del Foro Económico Mundial?
El Dr. Simon Engelke es fundador y presidente de Battery Associates, una organización que trabaja para acelerar las soluciones e innovaciones sostenibles en materia de baterías. Aquí ofrece su visión experta sobre el mundo de las baterías.
P. ¿Cuáles son los principales tipos de batería en uso hoy en día y en qué se diferencian?
Hay dos tipos principales de baterías con los que probablemente esté familiarizado. Las baterías de iones de litio alimentan dispositivos como nuestros teléfonos y los vehículos eléctricos o híbridos, y las baterías de plomo-ácido se utilizan para arrancar automóviles con motores de combustión interna y almacenar energía para las luces, la radio y otros dispositivos del coche.
La principal diferencia es la densidad energética. Se puede almacenar más energía en una batería de iones de litio que en una de plomo-ácido, y duran mucho más. Por eso las baterías de iones de litio se utilizan en tantas aplicaciones y están sustituyendo a las de plomo-ácido en ámbitos como el transporte y las aplicaciones de red.
P. ¿De qué están hechas las baterías y cómo funcionan?
Las baterías están hechas de una gran variedad de materiales diferentes. Como sugiere el nombre del tipo de batería más común en uso hoy en día, las baterías de iones de litio están compuestas 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.
P. ¿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 una mejor monitorización están haciendo de las baterías una forma muy segura de almacenar electricidad. En un vehículo eléctrico, por ejemplo, una celda de la batería podría dejar de funcionar, pero si está diseñada de forma segura no afectará a todo el vehículo.
Los aspectos clave de seguridad de las baterías de iones de litio son cómo se ensamblan y cómo se supervisan. El peor resultado implica una fuga térmica descontrolada, o una explosión. Esto sería una gran preocupación en las grandes instalaciones de baterías, como las que se utilizan para almacenar energía renovable, pero estas funcionan en un entorno muy controlado.
P. ¿Qué ocurre con los residuos de baterías? ¿Pueden reciclarse las baterías usadas para formar parte de la economía circular?
El reciclaje de los componentes de las baterías es extremadamente importante, tanto desde el punto de vista de los materiales como del medioambiente. No solo utilizamos y reutilizamos la propia batería al cargarla y descargarla, sino que al final de su vida útil puede desmontarse y reciclarse sus componentes para fabricar baterías nuevas.
Hemos creado una economía circular en toda la industria de las baterías, lo que es tanto singular como estimulante. Se trata realmente de optimizar el proceso de reciclaje para cada tipo de batería, a fin de garantizar que la economía circular sea rentable desde todos los puntos de vista. Pero la circularidad no debería limitarse a las baterías: puede aplicarse a todo, desde el acero hasta el plástico, y realmente queremos crear un ciclo circular para el futuro.
P. ¿Cómo pueden ayudar las baterías a electrificar sectores como el transporte y la energía para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero?
El transporte genera hoy alrededor del 30 % de las emisiones mundiales, por lo que reducirlas es muy importante. En la mayoría de los países, aunque los costes iniciales sean más elevados, resulta más barato conducir un vehículo eléctrico que un coche de combustibles fósiles, lo que anima a los consumidores a hacer el cambio y ayuda a descarbonizar el transporte por carretera.
Los avances en la tecnología de las baterías han convertido a estas en un componente clave para el transporte sostenible del futuro. La energía almacenada en estas baterías sobre ruedas puede utilizarse para alimentar su hogar y ayudar a estabilizar la red. Las baterías son una de estas tecnologías de plataforma que pueden utilizarse para mejorar el estado del mundo y combatir el cambio climático.
P. ¿Ejercerá la creciente demanda de almacenamiento en baterías, a medida que avanzamos hacia las energías renovables, 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 el litio, el níquel, el cobalto, el manganeso y el grafito. Y es esencial que las cadenas de suministro funcionen de manera ética.
Iniciativas como la Global Battery Alliance, una alianza de más de 60 organizaciones miembro puesta en marcha 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 estén gestionadas adecuadamente. Es importante que exista trazabilidad y que la industria crezca de la forma correcta, para proteger la mano de obra, preservar el medioambiente y evitar la explotación en las operaciones mineras y en otras partes de la cadena de suministro.
P. ¿Qué nuevos avances en la tecnología de las baterías podemos esperar?
A corto plazo, deberíamos ver cómo se optimizan los procesos existentes, con pequeños ajustes que pueden tener un gran impacto en los costes de las baterías y en su densidad energética. Mirando más allá, se prevén nuevas tecnologías, como las baterías de estado sólido, en las que se lleva tiempo trabajando. También deberíamos ver nuevas químicas, como las baterías de iones de sodio que algunos grandes productores están explorando.
Se están destinando muchos recursos e inversiones a esta industria. Esto no solo afecta a las propias baterías, sino que también permite optimizar otras industrias vinculadas a ellas, como las nuevas tecnologías mineras, la innovación en el ciclado de baterías, la integración, la infraestructura de carga y las aplicaciones de vehículo a red.
Paralelamente, si ha seguido las noticias, verá titulares que anuncian instalaciones de baterías cada vez más grandes y de mayor capacidad para almacenar el excedente de energía renovable. Creo que esta tendencia continuará en el futuro.
P. ¿Qué es lo que más le entusiasma de las oportunidades futuras para las tecnologías de baterías?
Considero que las tecnologías de baterías son un vehículo muy sólido para descarbonizar el transporte y la energía, y para ayudar a combatir el cambio climático. La industria de las baterías aún se encuentra en sus primeras etapas de desarrollo y, aunque pueda parecer grande, todavía queda mucho por llegar.
Piense en la llegada de la informática personal o de los teléfonos inteligentes: las baterías tienen el mismo potencial para desencadenar una revolución tecnológica. Por eso este es un momento apasionante para la industria de las baterías.
Las soluciones a los desafíos globales serán el eje de la próxima Cumbre sobre el Impacto del Desarrollo Sostenible del Foro Económico Mundial. El evento virtual, de cuatro días de duración, se celebra paralelamente a la Asamblea General de las Naciones Unidas y reúne a líderes mundiales de los ámbitos empresarial, gubernamental y de la sociedad civil.
Se centrará en nuevas tecnologías, políticas y alianzas para impulsar la cooperación y acelerar el progreso.
