A medida que las empresas eléctricas y las compañías industriales buscan utilizar más energía renovable, el mercado de baterías a escala de red se está expandiendo rápidamente. Las alternativas a la tecnología de iones de litio pueden brindar beneficios ambientales, laborales y de seguridad. Y estas nuevas químicas pueden funcionar en mercados como la red eléctrica y las aplicaciones industriales a las que el litio no responde bien.
“Creo que el mercado de almacenamiento de mayor duración está recién surgiendo”, afirmó Mark Higgins, director comercial y presidente de Redflow para Norteamérica. “Tenemos muchos proyectos en los que estamos trabajando y en su tamaño, que están aumentando rápidamente. Hemos implementado alrededor de 270 proyectos en todo el mundo. La mayoría de ellos han sido pequeños sistemas fuera de la red o en redes remotas. Lo que estamos viendo hoy son muchos más proyectos conectados a la red”.
“La demanda… parece estar aumentando cada día”, dijo Giovanni Damato, presidente de CMBlu Energy. Las proyecciones de crecimiento de los medios en este espacio son enormes. “Estamos muy entusiasmados con la oportunidad de… poder participar en ese espacio y proporcionar la mayor capacidad posible”.
Los nuevos mercados industriales también están cobrando impulso. Las plantas químicas, siderúrgicas y de procesamiento de metales no han podido implementar adecuadamente las energías renovables hasta ahora debido a los riesgos de incendio de las baterías, dijo Mukesh Chatter, cofundador y director ejecutivo de Alsym Energy. “Cuando ya se genera mucho calor en estas plantas y existe el riesgo de incendio, no se desea implementar ninguna batería que sea inflamable”.
Chatter dijo que las organizaciones de la industria no están de acuerdo con la definición de almacenamiento de energía de larga duración. Aun así, hay varios contendientes potenciales que están desarrollando almacenamiento para este mercado. En este artículo, analizaremos Redflow, CMBlu Energy y BASF Stationary Energy Storage.
Baterías de zinc-bromo
Redflow fabrica baterías de flujo de zinc-bromo desde 2010, afirmó Higgins. Estas baterías no requieren los minerales críticos que necesitan las baterías de iones de litio, que a veces provienen de partes del mundo con prácticas laborales inseguras o riesgos geopolíticos. Los minerales para estas baterías de zinc-bromo son asequibles y fáciles de obtener.
Las baterías de flujo contienen electrolitos líquidos o gaseosos que fluyen a través de las celdas desde los tanques, según la Sitio web del Foro Internacional de Baterías de Flujo:
La interconversión de energía eléctrica y química almacenada se lleva a cabo en la celda electroquímica, que consta de dos semiceldas separadas por una membrana porosa o de intercambio iónico. La batería se puede construir con materiales económicos y de fácil acceso, como termoplásticos y materiales a base de carbono. Muchas partes de la batería se pueden reciclar y los electrolitos se pueden recuperar y reutilizar, lo que reduce el coste de propiedad.
La fabricación de estas baterías puede ser bastante diferente a la de otras. “Yo diría que nuestro proceso de fabricación es mucho más parecido a… un proceso de fabricación de automóviles que a (un) proceso de fabricación de productos electrónicos… como (una) batería de iones de litio”, dijo Higgins. “Básicamente, se trata de ensamblar baterías que están hechas de tanques de plástico, bombas, ventiladores y tubos. Es una batería de flujo, por lo que es un líquido que fluye a través del sistema que pasa por una pila eléctrica que tiene celdas en su interior, que es donde reside la mayor parte de la propiedad intelectual de Redflow. El resto de la batería son todas… piezas que podemos obtener prácticamente en cualquier lugar”.
La carga y descarga se producen dentro de una pila eléctrica. En la pila, el zinc se recubre con una superficie de carbono durante el proceso de carga. Luego se disuelve en el líquido durante el proceso de descarga, explicó Higgins.
El electrolito de zinc-bromo se deriva de un químico industrial que se ha utilizado en el sector del petróleo y el gas durante mucho tiempo, añadió Higgins.
Esta batería no puede incendiarse y todas sus partes son reciclables, dijo Higgins a Ars. “No tiene ninguno de los materiales tóxicos que tiene una batería de iones de litio”. El líquido electrolítico se puede reutilizar en otras baterías. Si está contaminado, puede ser utilizado por la industria del petróleo y el gas. Si la batería tiene fugas, el contenido se puede neutralizar rápidamente y, por lo tanto, no es peligroso.
“En la actualidad, fabricamos nuestras baterías en Tailandia”, afirmó Higgins. “El proceso y los salarios son justos y cumplimos con todos los estándares ambientales y laborales pertinentes”. Las mayores fuentes de bromo provienen del Mar Muerto o de Estados Unidos. El zinc proviene del norte de Europa, Estados Unidos o Canadá.
Las baterías suelen utilizar un programa de mantenimiento anual para reemplazar los componentes que se desgastan o fallan, algo que no es posible con muchos otros tipos de baterías. Higgins estimó que dentro de dos a cuatro años, esta tecnología será “totalmente competitiva con las de iones de litio” desde una perspectiva de costos. Algunas subvenciones gubernamentales han ayudado con el proceso de comercialización.