La transición verde se carga con baterías
Como resultado de la expansión de las energías renovables, cada vez resulta menos sorprendente cruzarse con un campo de paneles fotovoltaicos o divisar molinos eólicos entre montañas. Ahora, el gran desafío de los sistemas eléctricos libres de combustibles fósiles es desarrollar infraestructuras de almacenamiento a gran escala para que las plantas renovables no dependan de las arbitrariedades dela meteorología.
Aunque quizás no se encuentra en el foco mediático, la capacidad de las baterías para almacenar y gestionar eficientemente la energía es clave para transitar hacia un sistema eléctrico basado en las renovables, reducir las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) o crear nuevas oportunidades económicas. Según el Foro Económico Mundial y la Global Battery Alliance (GBA), en 2030 las baterías podrían permitir el 30% de las reducciones de emisiones de carbono necesarias en los sectores de transporte y energía, dar acceso a electricidad a 600 millones de personas y crear 10 millones de empleos seguros y sostenibles en el mundo.
La expansión de las energías renovables se ha acelerado en los últimos años. Sin embargo, ese futuro de cero emisiones netas debe superar un desafío ineludible: para terminar de cargar un sistema energético descarbonizado es necesario desarrollar infraestructuras de almacenamiento a gran escala. Mientras que las baterías para automoción están más consolidadas, los Sistemas de Almacenamiento de Energía en Baterías (BESS, por sus siglas en inglés) a nivel industrial aún continúan en fase de expansión.
Estos sistemas están pensados para almacenar energía generada por fuentes renovables como plantas solares o parques eólicos. Esta se recoge durante horas de baja demanda pero alta generación (es decir, cuando el viento y el sol permiten generar más energía de la que se necesita en ese momento) para liberarla en picos de consumo o cuando las condiciones ambientales complican su generación. Por tanto, cuando hablamos de BESS no solo nos referimos a baterías como las de un teléfono móvil, sino a un sistema capaz de asegurar el suministro energético renovable y de ofrecer continuidad operativa al sistema eléctrico.
Baterías para electrificar (y descarbonizar) la industria
Las baterías desempeñarán un papel clave en el cumplimiento de los compromisos adoptados por casi 200 países en la COP28, que incluyen multiplicar por seis la capacidad mundial de energía renovable hasta 1,5 TW desde 2024 hasta 2030. Según el informe Batteries and Secure Energy Transitions de la Agencia Internacional de la Energía (AIE), en los últimos cinco años se han añadido más de 2.000 GWh de capacidad de baterías de iones de litio en todo el mundo, alimentando 40 millones de vehículos eléctricos y miles de proyectos de almacenamiento de energía en baterías. Aunque los vehículos eléctricos representan más del 90% del uso de baterías, cada vez más empresas están desarrollando soluciones de almacenamiento de baterías a gran escala para su uso en sectores industriales y energéticos.
Las tecnologías de almacenamiento resultan esenciales para alcanzar los objetivos de descarbonización en los sistemas industriales que requieren calor, desde el sector metalmecánico a la alimentación. Según Eric Trusiewicz, CEO de Rondo Energy, «el calor industrial representa el 25% de las emisiones mundiales de gases de efecto invernadero». Es decir, evitar todas esas emisiones «duplicaría el impacto de electrificar todos los coches, motocicletas, autobuses y taxis».
Rondo, especializada en baterías térmicas—también conocidas como almacenamiento de energía térmica eléctrica (ETES, por sus siglas en inglés)—, fabrica sus sistemas con materiales duraderos que pueden integrarse en instalaciones industriales de múltiples sectores, como el de la alimentación, el del papel o el textil, entre otros. «Descarbonizamos estos sectores reemplazando directamente los combustibles fósiles usados en calderas con calor generado a partir de fuentes de electricidad renovable», explica Trusiewicz.
Pero ¿cómo funcionan exactamente estas baterías? «La forma más sencilla de entender la batería de calor Rondo es como un gran horno con cientos de ladrillos apilados como legos en su interior. Calentamos los ladrillos a más de1.000 °C para generar aire caliente o vapor continuo para procesos industriales o generación de energía. Cada ladrillo en una batería de calor Rondo almacena más energía que un Tesla Model X cuando está caliente, sin requerir minerales críticos difíciles de obtener y con una vida útil mucho más larga. Las baterías de iones de litio almacenan electricidad químicamente, lo cual no es adecuado para la demanda de calor industrial y requieren minerales críticos costosos. La bate-ría de calor Rondo almacena electricidad como calor a alta temperatura en ladrillos de bajo coste, que se puede distribuir de manera flexible como calor, electricidad o en una combinación de calor y energía para servir a una amplia variedad de industrias y aplicaciones», describe Trusiewicz.
Inga Petersen (GBA):«Ver el compromiso por parte de los fabricantes de baterías nos da una gran confianza en el potencial de la colaboración internacional»
En la Cumbre Breakthrough Energy —una conferencia global organizada para acelerar la innovación en tecnologías limpias— se anunció una colaboración público-privada entre el Banco Europeo de Inversiones y Breakthrough Energy Catalyst por valor de 75 millones de euros. Esta inversión irá destinada a tres proyectos pioneros que desarrollará Rondo con el objetivo de contribuir a la descarbonización industrial en Europa.
El primer proyecto se realizará en la planta de Covestro, en Alemania, donde las baterías de Rondo generarán vapor reemplazando la fuente de calor de combustibles fósiles existente por energía renovable para producir productos químicos. El segundo proyecto se desarrollará en un parque ecológico de Dinamarca, GreenLab, y uno de los aspectos más relevantes es que habrá una sola infraestructura energética para todo el parque. Tal y como explica Trusiewicz, «Rondo suministrará a Greenlab una batería de calor de 100 MWh que obtendrá la energía de un parque híbrido de 84 MW de energía eólica y solar». Por último, Rondo realizará un tercer proyecto que generará vapor con energía solar para un productor europeo del sector de alimentación y bebidas. Aunque aún no se conocen más detalles del proyecto, Rondo asegura que supondrá una gran descarbonización para la empresa. En suma, se estima que estos proyectos pioneros reduzcan un millón de toneladas de dióxido de carbono (CO2) de aquí a 2050. «Esto es solo el principio, ya que tenemos previsto extender esos tres proyectos a toda Europa», afirma Trusiewicz.
Cooperación internacional para superar retos globales
Para acelerar la transición hacia un futuro energético sostenible, la cooperación internacional juega un papel crucial. En este contexto, la GBA, fundada en 2017 por el Foro Económico Mundial, se ha convertido en una pieza clave. Esta asociación está liderando el desarrollo de baterías para el almacenamiento de la red, y reúne a gobiernos, empresas, ONG y otros actores para promover la producción y gestión sostenible de baterías.
Su proyecto más destacado es el Pasaporte de Baterías, que fue presentado en la Reunión Anual del Foro Económico Mundial de enero de 2023. En este proyecto participaron desde fabricantes hasta proveedores de soluciones como Audi, BASF, CATL, Eurasian Resources Group, Glencore, LG Energy Solution, Umicore, Tesla, Volkswagen AG, IndustriALL Global Union, Pact o Transport & Environment, así como organizaciones internacionales no gubernamentales como UNEP o UNICEF.
Inga Petersen, directora ejecutiva de la GBA, explica que «el reciente lanzamiento de nuestras pruebas piloto, en las que participaron los principales fabricantes de celdas de baterías [una celda de batería es la unidad principal de una batería], incluidos CATL, LG Energy Solution y Samsung SII—que juntos representan el 80% de la participación en el mercado mundial de baterías para vehículos eléctricos en diez consorcios piloto—, nos ha brindado información y aprendizajes de gran valor que aplicaremos en las próximas fases». Por primera vez, los fabricantes de celdas informaron sobre las mismas expectativas de desempeño de sostenibilidad en siete métricas clave: huella de carbono, derechos humanos, trabajo infantil, trabajo forzado, derechos de pueblos indígenas, biodiversidad y diseño circular de baterías.
Los proyectos piloto son el esfuerzo más grande realizado hasta ahora por los fabricantes de celdas de batería para establecer pasaportes de batería comparables. Además, representan un hito en la emisión de calificaciones y certificaciones de sostenibilidad a nivel de producto, que la GBA pretende emitir para 2027, en línea con los pasaportes digitales. Por ello, la directora ejecutiva de la GBA se muestra optimista: «Ver el compromiso por parte de los fabricantes de baterías nos da una gran confianza en el potencial de la colaboración internacional», afirma.
