Imagine que opera una empresa y alguien le dice que con un simple cambio puede duplicar su producción, reducir sus gastos y ser más seguro y respetuoso con el medio ambiente, todo al mismo tiempo. Eso es, en esencia, lo que los clientes de baterías de níquel-zinc (NiZn) en los centros de datos están experimentando hoy.
El níquel-zinc se está convirtiendo rápidamente en la química de batería más confiable para aplicaciones de misión crítica que van desde proporcionar energía de respaldo para los datos del mundo hasta el transporte inteligente y la industria de Defensa. El programa de Investigación en Innovación para Pequeñas Empresas (SBIR) de la Marina de los EE.UU ha calificado a estas baterías como "el claro líder" para alimentar la próxima generación de submarinos, y las cita como la única batería adecuada para la densidad de energía y los estándares de seguridad requeridos.
Esta es una buena noticia para los operadores de centros de datos, sin embargo, muchos aún no comprenden completamente esta tecnología comercializada recientemente. El níquel-zinc tiene muchas ventajas de rendimiento sobre el plomo-ácido y no tiene ninguno de los problemas de seguridad y cadena de suministro del litio.
También emergen rápidamente las baterías de gran formato que son capaces de almacenar la energía generada por el sol y el viento durante 6 horas o más, mucho más que las tecnologías rivales. Este importante desarrollo está permitiendo que los centros de datos utilicen energía renovable durante más horas cada día y ganen eficiencia en áreas donde no siempre hace sol y aire.
Para aquellos que lo saben, está claro que es hora de pensar en el zinc, tanto dentro como fuera de los centros de datos.
Más potencia = más ahorros
Las baterías de níquel-zinc alcanzan la densidad de potencia más alta de las químicas de baterías recargables convencionales y, sin embargo, siguen siendo inherentemente más seguras que las tecnologías líderes actuales, como las de iones de litio. Debido a su alta densidad de potencia, las baterías de NiZn son capaces de cargarse y descargarse rápidamente en períodos cortos de tiempo, lo que las hace ideales para las copias de seguridad del centro de datos. Si no se requiere mayor potencia, los operadores pueden simplemente colocar NiZn en la mitad del espacio de los sistemas de plomo-ácido heredados sin sacrificar el rendimiento.
Una materia prima sostenible
El zinc es uno de los minerales más abundantes de la Tierra y el cuarto metal más utilizado. ¿Cuántos otros materiales de batería pueden decir que están lo suficientemente limpios como para ser confiables en vitaminas, alimento para animales y protector solar? Además, el zinc es económico y tiene cadenas de suministro bien establecidas presentes en todas las regiones principales. De hecho, estos son uno de los pocos tipos de baterías que se pueden producir completamente en América del Norte sin obtener materias primas extranjeras. Las baterías de zinc también se pueden reciclar al final de su vida útil.
Un estudio reciente de Boundless Impact Research and Analytics examinó la huella de gases de efecto invernadero de varias baterías utilizadas en los centros de datos, incluida una batería de níquel-zinc producida por ZincFive, líder en este espacio. El análisis le dio a la batería de níquel-zinc una puntuación de impacto climático de 9,4 sobre 10, significativamente mejor que las otras químicas líderes evaluadas.
La seguridad es lo primero
Lo más importante que debe saber acerca de las baterías de zinc es que no se incendiarán ni pueden incendiarse. No solo es primordial para la seguridad de los empleados y las instalaciones (y la tranquilidad de los operadores), sino que también significa que no hay costosos sistemas de HVAC y prevención de incendios o mantenimiento regular. Las baterías de zinc también funcionan en el rango más amplio de temperatura: funcionan tan bien a -4° C y 43° C como lo hacen en condiciones más cómodas.
Los estándares y regulaciones están progresando rápidamente y definen claramente las ventajas de las químicas de zinc para la seguridad de las baterías. La NFPA 855 es un documento de estándares único que ha surgido de la Asociación Nacional de Protección contra Incendios que permite a los operadores de centros de datos gestionar el riesgo de su energía almacenada. Se ha escrito mucho sobre esto en otros lugares para aquellos interesados en los detalles. Sin embargo, todos los operadores deben tomar nota de estas herramientas que facilitan la selección de sistemas de baterías que se pueden transportar, instalar y operar de manera segura.
El futuro son las renovables
Todos los lectores de este sitio saben que los centros de datos consumen mucha energía. Como cualquier otro sector, la energía renovable se está instalando rápidamente para satisfacer estas necesidades de la manera más limpia posible. Sin embargo, las energías renovables adolecen de una baja eficiencia dado que sus materias primas de sol y viento no están disponibles a todas horas del día. Es por eso que estamos experimentando un crecimiento exponencial en los sistemas de almacenamiento de baterías a gran escala.
Las baterías de zinc de gran formato (zinc-aire, zinc-ion, zinc-manganeso, etc.) brindan ventajas únicas para almacenar energía durante varias horas o incluso días. Los sistemas de baterías de litio están liderando actualmente el camino para las instalaciones debido a su alta densidad energética y al hecho de que el riesgo de incendio se mitiga al ubicarse en el exterior en sus propios contenedores. Sin embargo, estos sistemas solo son económicos hasta 3-4 horas de almacenamiento, lo que limita su utilidad. Las capacidades de mayor duración de Zinc, además de sus ventajas en costo, sostenibilidad y seguridad, hacen de estos productos las baterías más prometedoras para alimentar centros de datos a diario, además de servir como la mejor opción para UPS.
Haciendo el cambio
El zinc siempre ha sido un recurso confiable para la industria de las baterías. La primera batería del mundo creada hace dos siglos se basó en zinc. Investigaciones recientes se han basado en las ventajas inherentes del zinc para el almacenamiento electroquímico para producir baterías adecuadas para satisfacer las demandas más desafiantes del siglo XXI.
Con todas estas consideraciones en mente, no sorprende que las tecnologías de zinc estén emergiendo como la mejor alternativa para la energía de respaldo del centro de datos y la integración de energías renovables. Si los operadores del centro de datos realizan el cambio, estas tecnologías les ayudarán a reducir el costo total de propiedad de los sistemas de respaldo del centro de datos al aumentar la seguridad, la sostenibilidad, el rendimiento y la confiabilidad. El futuro de los sistemas de respaldo del centro de datos está aquí.