Energetica XXI. Mayo 2024

mándose en este caso otras posibles venta- jas añadidas, como la posibilidad de cubrir necesidades de movilidad o de demandas térmicas. Actualmente, existen diferentes tecnolo- gías de baterías que basan su almacena- miento de energía en reacciones electroquí- micas, mediante procesos de oxidación y reducción. Estas baterías están compuestas por una serie de celdas, en las que existen dos electrodos, ánodo y cátodo, entre los que se genera un flujo iónico. Las celdas es- tán rellenas a su vez de un electrolito en es- tado líquido y una membrana permeable a este paso de iones. El electrolito permite que se produzcan las reacciones de oxidación y reducción estando en contacto directo con los electrodos de la celda y el paso de estos iones a través de la membrana, genera la co- rriente eléctrica. Este flujo de corriente basado en el inter- cambio de iones litio domina el mercado de las baterías desde hace varios años y en los últimos tiempos su demanda ha experi- mentado una significativa aceleración. Se- gún los materiales empleados en el cátodo, hay varios tipos de baterías de litio. Las más comunes en sistemas estacionarios de al- macenamiento son las que se basan en litio ferrofosfato, LiFePO4 (LFP, Lithium Ferrum Phosphate). Sin embargo, existen variacio- nes en los materiales que buscan una mejo- ra de las prestaciones de la batería, como las de níquel, manganeso y cobalto (NMC), con una densidad de energía mucho mayor o las de níquel, cobalto y aluminio (NCA), con una menor relación entre su peso y la capacidad de almacenamiento, que las hace muy atrac- tivas para aplicaciones de movilidad [4]. Sin embargo, el dominio de la tecnología del litio en los sistemas de almacenamiento ha puesto de manifiesto problemas de sumi- nistro originados por la escasez y concentra- ción geográfica de este material, que a su vez han dado lugar a variaciones en el precio del mismo como materia prima, desestabilizan- do en ocasiones el coste final de la batería, cuya valor se lleva esperando que baje des- de hace tiempo. En este contexto, los fabri- cantes de baterías están explorando nuevas materias primas que sirvan de alternativa al litio. Sin duda, una de las opciones más via- bles es la batería de sodio, mineral que por otra parte es más abundante y menos costo- so. Estas baterías transportan la carga utili- zando iones de sodio en lugar de iones de li- tio. Evidentemente, es la abundancia de este mineral lo que hace que este tipo de baterías tenga un gran potencial de desarrollo en los próximos años. Adicionalmente, las baterías de sodio presentan un rango de temperatu- ras de operación más amplio, manteniendo su capacidad y velocidad de carga y des- carga para temperaturas más extremas. Sin embargo, la principal contrapartida de estas baterías es que su densidad de energía sigue siendo bastante baja en comparación con la tecnología de litio y además, debido al mayor peso del sodio, los equipos son más grandes y pesados, limitando por ejemplo, su uso en aplicaciones de movilidad. Otra prometedora tecnología de almace- namiento electroquímico son las baterías de flujo redox. En este caso, la energía se almacena en el electrolito, en dos tanques separados, uno para el electrolito positivo y otro para el negativo. En la superficie de los electrodos es donde, a través de reacciones redox, se transforman los electrolitos. Poste- riormente, se circulan ambos electrolitos a la celda, donde a través de una membrana se produce el intercambio iónico, generando así una corriente eléctrica. La tecnologíamás desarrollada en este campo es la que se basa en la utilización de vanadio como electrolito (VRFB, vanadium redox flow battery). Presen- tan tiempos de carga y descarga más rápidos y un número de ciclos superior a las baterías convencionales [5]. Son sistemas muy flexi- bles y modulares, puesto que variando los tamaños de los depósitos donde se aloja el electrolito, se aumenta o disminuye la capa- cidad de almacenamiento de la batería. La recarga de la batería se produce mediante la reposición del líquido electrolito en cada uno de los tanques de almacenamiento. Esta analogía con el llenado del depósito del ve- hículo convencional de motor a combustión, ha hecho que varios fabricantes de auto- móviles estén desarrollando prototipos que implementen esta tecnología. Por el contra- rio, están todavía en una fase incipiente de desarrollo y hacen uso de materiales todavía escasos, como es el caso del vanadio. En general, la tecnología lleva tiempo pre- parándose para la próxima revolución del sistema energético. Paralelamente, tanto el marco legislativo como los diferentes mode- los de negocio asociados al almacenamiento deben ponerse al día para servir de impulso definitivo para la implementación de estos sistemas de respaldo en la red eléctrica. En un sector como el energético, en continua transformación, es necesario que nadie se quede atrás. Sólo de este modo, seremos ca- paces de lograr los objetivos planteados en la estrategia nacional de almacenamiento, esenciales en la hoja de ruta para alcanzar una futura neutralidad climática ◉ REFERENCIAS: [1] Informe resumen de energías renovables 2023. Informe del Sistema Eléctrico. Redeia, Marzo 2024. [2] Plan Nacional Integrado de Energía y Clima 2023- 2030. Borrador de actualización. Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico. Junio 2023. [3] Estrategia de almacenamiento energético. Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico. Febrero 2021. [4] State of the art in battery technology: innovations and advancements. N.S. Popa, C. Popa, V. Mocanu, L.M. Popa. Journal of Marine Technology and Environment, 2023. [5] Battery and energy management system for vanadium redox flow battery: A critical review and recommendations. H. Wang, S.A. Pourmousavi, W.L. Soong, X. Zhang, N. Ertugrul. Journal of Ener- gy Storage, Febrero 2023. almacenamiento 119 ENERGÉTICA XXI · 236 · MAY 24