Almacenamiento de energía: los automóviles eléctricos son importantes, pero hace falta mucho más

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Actualizado el: 14 Dec 2020

Volvamos todo eléctrico

¿Qué tienen en común los teléfonos, los refrigeradores y los televisores? Usan energía en forma de electricidad.

¿Por qué queremos hacer (casi) todo eléctrico? Porque los reactores nucleares limpios, los paneles solares y las turbinas eólicas producen electricidad. Para usar esta electricidad limpia, debemos ser capaces de alimentar el transporte y la calefacción con electricidad en lugar de con petróleo o gas .

Convertir la electricidad en calor funciona bien, por lo que, si podemos producir suficiente energía limpia a bajo coste, electrificar la calefacción será relativamente fácil.

¿Qué hay del transporte? Los automóviles eléctricos que usan baterías empiezan a ser accesibles y los camiones eléctricos muy pronto serán viables . Esto representa el 71% de las fuentes de emisión en los transportes.

Image of Porcentaje de emisiones producido por el transporte

Porcentaje de emisiones producido por el transporte

Mejorar el rendimiento, la vida útil y el coste de las baterías es clave para la transición al transporte eléctrico. Aun así, es poco probable que los aviones y barcos a batería se conviertan en una realidad generalizada debido al peso de las baterías que se necesitan.

Image of Baterías vs. combustible de aviones

Baterías vs. combustible de aviones

Puedes aprender más sobre la tecnología que hay detrás de las baterías en la versión avanzada de este curso.

¿Puede el almacenamiento de energía aplicarse a la energía solar y eólica?

Almacenar energía es una tarea difícil. Es tan difícil que nuestras redes eléctricas están diseñadas para que la electricidad sea consumida en el momento en que se produce. Piensa en ello de la siguiente manera: cuando alguien enciende una lámpara, una central eléctrica debe incrementar ligeramente lo que produce en ese instante .

Esto nos plantea tres retos clave sobre cuándo y cómo almacenar nuestra energía. Los veremos uno por uno.

Almacenamiento de nivel 1: segundos a minutos

Image of Demanda eléctrica en California al día 7 de mayo de 2020

Demanda eléctrica en California al día 7 de mayo de 2020

Las pequeñas fluctuaciones en la demanda y oferta por minuto y segundos suelen ser difíciles de predecir. Podemos almacenar suficiente energía para sortear estas pequeñas variaciones usando varios tipos de baterías . Mayores problemas surgen cuando debemos almacenar energía durante horas, días, o meses…

Almacenamiento de nivel 2: horas a días

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Por qué necesitamos almacenar energía a lo largo del día

Los paneles solares producen la mayor parte de la electricidad durante el día, pero el pico de demanda en los hogares es por la tarde/noche. El almacenamiento de nivel 2 nos ayudaría a almacenar la electricidad producida al mediodía (cuando el sol brilla) para usarla a la noche.

Existen múltiples tecnologías que podríamos usar para resolver estos problemas. A continuación enumeramos algunas ideas conocidas (Recuerda que cargar significa ingresar energía y descargar significa extraer energía).

  1. Hidroeléctrica por bombeo: se carga bombeando agua cuesta arriba a lo alto de una montaña y se almacena en un depósito. Se descarga dejándola fluir hacia abajo para que haga girar una turbina.
  2. Baterías de flujo: son como las baterías normales, pero hechas de materiales líquidos en lugar de únicamente sólidos .
  3. Almacenamiento térmico: es como un gran refrigerador. Se carga usando electricidad para calentar una sustancia y enfriar otra. Se descarga usando la diferencia de temperatura para hacer girar una turbina .
  4. Aire comprimido: se carga comprimiendo aire en un agujero subterráneo. Se descarga liberando el aire para hacer girar una turbina .

La hidroeléctrica por bombeo es la solución de almacenamiento más usada en este momento, pero lamentablemente solo es una opción en lugares con grandes áreas montañosas . Las otras tecnologías existentes son, desafortunadamente, demasiado caras o inadecuadas desde el punto de vista tecnológico para este tipo de almacenamiento de energía . Por ejemplo, los expertos opinan que las baterías como las que se usan en los automóviles eléctricos son de 15 a 25 veces más caras para usarse en el almacenamiento de nivel 2 a escala de red .

Afortunadamente, hay potencial para mejorar a medida que investigamos más y el mercado de almacenamiento de energía crece . Para un análisis más detallado de las tecnologías de almacenamiento, consulta la versión avanzada de este curso.

Almacenamiento de nivel 3: semanas a meses

En lugar de almacenar energía para ser usada en otro momento del día, el nivel 3 de almacenamiento implica almacenar energía para otra época del año. Esto es especialmente importante en los países más alejados del ecuador, porque tienen una mayor diferencia entre las estaciones :

Image of La necesidad de almacenamiento estacional depende de dónde estás

La necesidad de almacenamiento estacional depende de dónde estás

En la actualidad no tenemos una solución práctica o escalable para esto .

¿Podríamos evitar la necesidad del almacenamiento de nivel 2 y nivel 3? Hablemos de las ventajas y desventajas de la energía nuclear y de cómo nos podría ayudar con esto.

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