El cambio climático, en gran parte impulsado por la actividad humana, encuentra una de sus principales raíces en la generación global de electricidad. A pesar de avances en la adopción de fuentes de energía renovable como la solar y eólica, aún no hemos alcanzado un punto donde podamos prescindir de los combustibles fósiles que continúan siendo una parte importante de la matriz energética en muchos países. Pero, ¿cuál es el obstáculo que persiste?
El desafío radica en la naturaleza intermitente de la energía renovable, lo que implica la necesidad de almacenarla de manera eficiente para satisfacer la demanda cuando el sol no brille o el viento no sople. La transición hacia la energía renovable requiere, además de la generación, sistemas de almacenamiento de energía seguros, duraderos y accesibles. Por lo tanto, encontrar una alternativa asequible y segura al litio en forma de batería se ha convertido en un punto clave para avanzar hacia una matriz energética completamente sostenible.
Más Allá Del Litio: Las Prometedoras Baterías De Iones De Zinc
Las baterías de iones de litio, al igual que en el ámbito de los vehículos eléctricos, se han convertido en una opción popular para el almacenamiento de energía a nivel de red, ya que ofrecen una solución modular de alta densidad energética. Sin embargo, su uso también conlleva desafíos significativos: materiales costosos, riesgo de incendio y explosión, y problemas de reciclaje que limitan su adopción generalizada en aplicaciones de red.
Una alternativa sumamente prometedora para reemplazar el litio en el almacenamiento de energía a gran escala es la batería recargable de iones de zinc. Estas baterías, que han emergido en los últimos 10 años, presentan numerosas ventajas en comparación con las de litio, como costos de materiales más bajos, mayor seguridad y una reciclabilidad más sencilla.
El Costo De Una Transformación
Canadá estableció su Ley de Responsabilidad de Emisiones Netas con ambiciosos objetivos de descarbonización, que incluyen una red alimentada en un 90 por ciento por energía renovable. Para alcanzarlos, será esencial implementar las baterías de iones de zinc en ese país.
Estudios han demostrado que, para que las energías renovables representen entre el 90 y el 95 por ciento de toda la electricidad, el costo del almacenamiento de energía debe ser inferior a 150 dólares por kilovatio-hora (kWh). Los sistemas modernos de iones de litio aún rondan los 350 dólares por kWh. Esto se debe, en parte, a los elevados costos de fabricación y a la dependencia de materias primas costosas para lograr la alta densidad de energía requerida en los vehículos eléctricos actuales.
Por otro lado, las baterías de iones de zinc podrían resolver los problemas de costo y disponibilidad. Utilizan materiales abundantes y económicos, como el zinc y el manganeso, lo que no solo reduce los costos de producción, sino que también minimiza el riesgo de interrupciones en la cadena de suministro o escasez de materiales, problemas que afectan a las baterías de iones de litio debido a la escasez de litio y cobalto, cuya demanda se prevé que supere la oferta en la próxima década.
El Zinc: Una Opción Más Segura
La seguridad es una consideración fundamental para lograr la aceptación pública de las baterías utilizadas en hogares, fábricas y en la red eléctrica. En este sentido, las baterías de iones de zinc presentan ventajas adicionales.
Mientras que las baterías de iones de litio emplean electrolitos basados en solventes inflamables y tóxicos, las baterías de iones de zinc utilizan una alternativa a base de agua, eliminando el riesgo de incendio y explosión.
Además, el proceso de eliminación seguro de las baterías de iones de zinc es mucho más sencillo en comparación con las de litio, que contienen compuestos tóxicos y cuyo reciclaje es económicamente inviable debido a los altos costos involucrados. Las baterías de iones de zinc, por otro lado, simplifican el proceso de reciclaje al utilizar un electrolito acuoso no tóxico, lo que permite recurrir a métodos bien establecidos, como los utilizados para las baterías de plomo-ácido. Además, el ánodo de zinc metálico puede ser reutilizado fácilmente en la fabricación de nuevas baterías.
El Futuro Del Almacenamiento De Energía
Para alcanzar la meta de un 90 por ciento de energía renovable para 2030 en Canadá, es necesario buscar alternativas al litio en las baterías y aprovechar los beneficios de costo, disponibilidad y seguridad que ofrecen las baterías de iones de zinc. Estas baterías respaldan los objetivos de descarbonización de Canadá y representan una oportunidad para liderar el creciente mercado de baterías.
Aunque las baterías de iones de zinc son una tecnología relativamente nueva, su potencial para respaldar el almacenamiento de energía a nivel de red en Canadá y en todo el mundo no debe subestimarse. Con la investigación y fabricación canadienses, incluyendo los esfuerzos de la Universidad McMaster y Salient Energy Inc. con sede en Dartmouth, N.S., la implementación de las baterías de iones de zinc podría convertirse en una realidad en los próximos años, estableciendo a Canadá como líder en la industria de almacenamiento de energía.
Fuente: Forbes
