Por Jack Pearce, director ejecutivo de Active Power
Todos en el juego energético saben que las grandes tendencias en el poder son la sostenibilidad y la localización. Se trata de sostenibilidad a través de recursos de energía renovables (RER) y localización a través de microrredes, generación in situ y almacenamiento local.
En este contexto, la pregunta es: "¿La sostenibilidad de la cadena eléctrica detrás del medidor requiere una nueva forma de pensar?" A primera vista, la respuesta a esta pregunta es obvia.
Esto, a su vez, hace que los profesionales de diferentes industrias comiencen a debatir qué batería deberían elegir para esa solución de almacenamiento de energía local en particular.
Pero en lugar de comenzar con qué batería, deberíamos comenzar evaluando nuestras necesidades: desde el nivel de protección requerido, el presupuesto y qué tan sostenible es la solución.
Locales y globales
Un producto de las tendencias de localización y sostenibilidad global será un mayor almacenamiento de energía local.
También se están produciendo cambios en las cadenas eléctricas in situ detrás del contador. Está claro que, ya sea en hospitales, fábricas o centros de datos, dondequiera que el almacenamiento de energía deba estar muy cerca de la carga, todos los operadores de edificios analizan de manera diferente cómo asegurar la energía y mantener las luces encendidas.
En este caso, las opciones de almacenamiento se extienden más allá de las baterías químicas y abarcan diversas tecnologías de almacenamiento mecánico (pero, en realidad, la única opción mecánica actualmente viable para la energía local son los volantes cinéticos).
En tales entornos, incluso un examen de alto nivel de las tecnologías de baterías debería ser motivo de preocupación y hacer una pausa para pensar.
Cada solución puede juzgarse a través de factores de sostenibilidad similares. Especialmente importantes son factores como materias primas específicas, procesos de fabricación, reciclaje, infraestructura de apoyo necesaria y regulaciones regionales.
Esto es necesario cuando se trata de cuadrar el círculo de la sostenibilidad y al mismo tiempo proporcionar el respaldo necesario.
Almacenamiento de energía sostenible: ¿qué aportan las baterías?
Un vistazo rápido a los tipos de baterías existentes y nuevos que se están desarrollando revela mucho.
Para aplicaciones industriales que requieren almacenamiento de energía cerca de la carga, las opciones familiares de almacenamiento en baterías son baterías recargables de plomo-ácido que utilizan dióxido de plomo como electrodo positivo; plomo metálico como electrodo negativo; y ácido sulfúrico como electrolito.
Desde una perspectiva de sostenibilidad, los procesos de producción y reciclaje de este tipo de baterías pueden provocar contaminación por plomo y daños medioambientales. El plomo es un metal pesado tóxico que puede dañar los ecosistemas y la salud humana. En muchos lugares se está eliminando el plomo ácido y reemplazándolo por tecnologías más nuevas.
Todo el mundo está familiarizado con las baterías de iones de litio (Li-ion). El litio es el material activo de los electrodos positivo y negativo. Son conocidos por su alta densidad de energía y su largo ciclo de vida. Sin embargo, su impacto en la vida y sus costos ambientales son difíciles de calcular, y es difícil establecer una sostenibilidad consistente. Quedan pocas opciones de reciclaje para las baterías de iones de litio a gran escala. También hay que considerar los desafíos y costos de gestión ambiental asociados con las grandes implementaciones de iones de litio.
Las baterías de níquel-zinc (Ni-Zn) son recargables y utilizan hidróxido de óxido de níquel como electrodo positivo (cátodo), zinc como electrodo negativo (ánodo) y un electrolito alcalino que se utiliza a menudo en diversas aplicaciones, incluida la electrónica de consumo y los vehículos eléctricos híbridos. Al igual que con el litio, la extracción de níquel y zinc puede tener impactos ambientales y el reciclaje de estos materiales puede no estar tan extendido como con otros tipos de baterías.
Las baterías no son el único juego en la ciudad
Los UPS con respaldo de almacenamiento de energía Flywheel brindan una solución integrada donde la administración de frecuencia y voltaje está alineada con los requisitos de la carga de trabajo.
El almacenamiento de energía cinética mediante volante de inercia es confiable, eficiente, requiere poco mantenimiento, ocupa poco espacio y es sostenible desde la cuna hasta la tumba. En aplicaciones industriales y de centros de datos, el almacenamiento de energía cinética puede proporcionar varios minutos de potencia de respuesta de emergencia a una capacidad superior a MW.
Los volantes cinéticos son modulares y relativamente pequeños. A diferencia de los sistemas de baterías, no se degradan con cada uso ni requieren infraestructura HVAC adicional para un funcionamiento eficiente y para permanecer estables y reducir el riesgo de incendio.
Toda la infraestructura se está midiendo para garantizar la sostenibilidad. El mundo está avanzando hacia una época en la que se requieren más informes sobre el impacto ambiental y la sostenibilidad. Será interesante ver qué datos de emisiones de Alcance 1, 2 y especialmente 3 se reportan para implementaciones de baterías a gran escala en los próximos años.