A medida que la tecnología va profundizando la penetración que tiene en nuestras vidas, cada vez estamos rodeados de más dispositivos que necesitan electricidad. Nuestra rutina diaria cuenta siempre con ese momento (o momentos) en los que los enchufamos para que sus baterías se carguen y estén disponibles para cuando los queramos usar.
Aunque se ha avanzado mucho en el terreno de las baterías, consiguiendo una mayor duración, una carga más rápida y hasta carga inalámbrica, lo cierto es que, con todo lo que se nos viene por delante, estos avances son tan solo pequeños pasos.
¿Y qué tenemos por delante? Casi nada: la era del auto eléctrico, cada vez más robots haciendo todo tipo de tareas, cada vez más dispositivos de todo tipo (y una población que exige aun más) y el desafío de virar hacia la energía renovable para evitar que hagamos pedazos lo que nos queda del planeta. Todo esto hace que la capacidad que tenemos de almacenar energía sea ya no sumamente importante, sino crítica.
Para mejorar el mundo, tenemos que mejorar las baterías
Según explica Upal Sengupta, Gerente de Aplicaciones de Battery Management Solutions en Texas Instruments, «La raza humana ha tenido tanto éxito en el crecimiento de la población que ahora tenemos que preocuparnos por la sostenibilidad. La energía eléctrica y la tecnología que ayudaron a alimentar nuestro crecimiento necesitarán ser usadas y generadas de manera que minimicen su impacto en nuestro planeta. Si no, podría ser literalmente un desastre global».
Para abordar este tremendo reto que tenemos entre manos, Sengupta cree que primero debemos concentrarnos en la conservación y eficiencia para luego pasar a ocuparnos de las fuentes alternativas de generación de energía, como los paneles solares. Al fin y al cabo, este último caso es un buen ejemplo de la importancia de las baterías: aprovecharemos mejor la energía solar y conseguir baterías más eficientes para poder usarla por la noche o cuando nos convenga.
Por último, los fabricantes de electrónica deberán hacer que los circuitos de conversión energética sean lo más eficientes posible. Al escuchar algo así, es posible que lo primero que nos vengan a la cabeza sean los fabricantes de tecnología de consumo y lo necesario que es conseguir, por ejemplo, baterías para celulares que duren por lo menos 2 días. Y aunque esto puede ser relevante dado el ya enorme pero todavía creciente parque móvil que existe a nivel mundial, lo cierto es que la demanda más acuciante no proviene de ahí (por mucho que la capacidad de las baterías actuales limite la implementación de algunas innovaciones).
No, la principal demanda no vendrá por el celular, sino por el auto eléctrico.
El auto eléctrico que nos viene de frente
Actualmente, los vehículos eléctricos son limitados en relación al auto convencional. Sin embargo, esos limites no hacen más que romperse de manera constante. Por ejemplo, el Nissan Leaf de 2016 tiene una batería de 30 kWh, lo que le hace tener una autonomía de 172 km. Sin embargo, el próximo Tesla Model 3 tendrá una batería de 50kWh (aunque opcionalmente puede incorporar una de 75 kWh), lo que elevará su autonomía a 355 km (o 500 km en el caso de usar la opcional).
Robin Shaw, Director de Tecnología de Hyperdrive Innovation, un proveedor de baterías y almacenamiento de energía, piensa que el momento crucial se dará cuando el coste de un paquete de baterías con suficiente autonomía consiga que un auto eléctrico sea más barato que su equivalente de gasolina o diesel.
A partir de ahí, se dispararán las ventas. Y es algo que los expertos ya están previendo. Según dicen desde Techradar, existe una expectativa de ventas de 20 millones de vehículos eléctricos anuales para 2030. En Bloomberg New Energy Finance (BNEF) creen que en 2040 habrá 530 millones de estos vehículos circulando, los cuales harán que el consumo de electricidad pase de los 6 teravatios hora durante 2016 hasta 1.800 teravatios hora en 2040, representando así el 5% de la demanda mundial de energía.
¿Son estos números fiables? Posiblemente sí. El mismo Shaw apunta que la autonomía de más de 600 km con una sola carga «está a la vuelta de la esquina. Sin duda [aparecerá] en los próximos 3 años». Y como este nivel de autonomía sin duda hará más atractivo al auto eléctrico, nos daremos de bruces contra los números citados anteriormente en las fechas también citadas.
Una oportunidad para las renovables
A más autos, mayor necesidad de más baterías con mayor capacidad. Ya hemos visto el futuro. Así que, ¿cómo nos encontramos en el presente para dirigirnos hacia él
Actualmente, en todo el mundo se producen alrededor de 90 GWh (gigavatios-hora) en baterías de iones de litio para vehículos eléctricos. Según BNEF, esta cantidad se incrementará hasta 270 GWh en 2021. Hoy día, los que están invirtiendo más en la expansión de la producción de baterías de iones de litio son Tesla y Nissan.
Tesla cuenta con una gigafactoría en Nevada que tiene una capacidad de producción de 35 GWh. La compañía quiere producir 500 mil coches en este año, y de ahí viene esa fábrica (y otras que quiere construir Musk): de la necesidad de fabricar sus propias baterías. Porque actualmente, el principal proveedor de ellas es Panasonic, la cual controla casi un tercio del mercado. De hecho, esta empresa firmó un acuerdo con Toyota para desarrollar conjuntamente más baterías para vehículos eléctricos.
Más allá de lo curioso que puede resultar esto, lo que refleja es que se está trabajando intensamente en crear cada vez más baterías y que estas tengan más capacidad. De hecho, el acuerdo entre un fabricante de baterías y uno de automóviles lo que demuestra es la importante que está a punto de ser la industria del almacenamiento de energía.
Todo este empuje en el terreno de las baterías está consiguiendo que bajen los costos por unidad, lo cual crea también una oportunidad de «hacer las energías renovables una opción más viable para las organizaciones comerciales de todo el mundo al maximizar el consumo de energía verse». Estas son palabras de Louis Shaffer, Director del Segmento de Energía Distribuida de EMEA en la empresa de gestión de energía Eaton.
Si las fuentes de energía renovables están generando más energía de la que una empresa utiliza en ciertos momentos, el almacenamiento de la batería permite que este exceso se almacene y se utilice cuando no se está generando energía. El uso de la energía almacenada también reduce la carga en la red en las horas punta. Un ejemplo de esto puede verse en el parque de baterías de respaldo construido por Tesla en el sur de Australia.
El ion de litio tiene los días contados
En principio, y visto así el panorama, parece que las cosas en este sentido van mejorando. O por lo menos, mal del todo no pintan. Sin embargo, hay otro problema que es necesario enfrentar: la materia prima y, por lo tanto, la tecnología de las baterías.
La demanda de litio se multiplicará por 4 en 2025 en consonancia con el crecimiento del parque vehicular eléctrico. Esto, además de obligarnos a reciclar más las baterías, hará que necesitemos nuevas fuentes de litio puro y cobalto. Y aún así, se hace necesario apuntar a otra tecnología, porque las baterías de almacenamiento a escala industrial necesitan ser vaciadas y recargadas tan a menudo que las baterías de iones de litio se desgastan relativamente rápido.
Ya se han hecho algunos avances significativos en otras opciones, además de hacer descubrimientos prometedores con otras tecnologías, aunque por el momento todo se encuentra en estadios tempranos y es necesario más trabajo para perfeccionar los procesos. Pero el rumbo está claro y vamos avanzando hacia él porque lo cierto es que nos va la vida en ello: el ion de litio tiene los días contados.
En las baterías está la clave para un mundo mejor
El enorme cambio global hacia los vehículos eléctricos que se nos avecina va a cambiar por completo también la industria energética. El impacto se prevé de tal nivel que, como acabamos de ver, no solamente se trabaja a marchas forzadas empleando la tecnología que tenemos al alcance de la mano, mejorándola y optimizándola, sino que también se siguen explorando a igual velocidad otras alternativas.
Es de suponer que, en algún momento, se conseguirá dar con una batería de estado sólido que sea segura y pueda almacenar más energía que las actuales. Lo necesitan los autos eléctricos y lo necesitan las redes de suministro eléctrico. Y lo necesita el mundo, para dejar atrás el consumo de combustibles fósiles. Por lo tanto, todo lo que podemos hacer es desear que esas baterías lleguen lo antes posible.
Coge tu celular y míralo. Lo que le permite que puedas estar publicando fotos en Instagram en cualquier momento del día es también, al fin y al cabo, lo que podría contribuir a dar un salto trascendental como especie y empezar a cuidar nuestro planeta mejor de lo que lo hacemos ahora. Y ten por seguro que el día en que tu celular pueda pasar sin cargarse 3 días, es muy posible que estés también viviendo en un mundo que sea un poquito mejor que el que tenemos en estos momentos.
