Por Matthew Hutson – 18 de abril de 2022 (The new yorker)
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¿Pueden la gravedad, la presión y otras fuerzas elementales salvarnos de convertirnos en una civilización alimentada por baterías?
La palabra alemana Dunkelflaute significa “inactividad oscura”. Enfría los corazones de los ingenieros de energías renovables, que lo usan para referirse a las pausas cuando los paneles solares y las turbinas eólicas se ven frustrados por las nubes, la noche o el aire en calma. En un día brillante y sin nubes, una granja solar puede generar cantidades prodigiosas de electricidad; cuando hay ráfagas, las turbinas de viento dan vida a los vecindarios. Pero por la noche, las células solares hacen poco, y en el aire en calma, las turbinas se sientan
inútiles. Estas fuentes de energía renovable dejan de renovarse hasta que cambia el clima o el planeta.
El estancamiento oscuro dificulta que una red eléctrica dependa totalmente de la energía renovable. Las compañías eléctricas deben planificar no solo para tormentas individuales o noches sin viento, sino también para Dunkelflaute que se extienden por días o más. El año pasado, Europa experimentó una “sequía de vientos” de una semana de duración, y en 2006 Hawái soportó seis semanas de días lluviosos consecutivos. En una escala más pequeña, las fábricas, los centros de datos y las comunidades remotas que quieren volverse totalmente renovables necesitan llenar los vacíos. Alemania está desmantelando sus plantas de energía nuclear y está trabajando arduamente para adoptar las energías renovables, pero, debido al problema de la “intermitencia” en su suministro de energía renovable, sigue dependiendo de los combustibles fósiles, incluido el gas ruso importado.
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La solución obvia son las baterías. La variedad más extendida se llama iones de litio, o Li-ion, por el proceso químico que lo hace funcionar. Tales baterías alimentan todo, desde teléfonos móviles hasta vehículos eléctricos; son relativamente baratos de hacer y cada vez más baratos. Pero los modelos típicos agotan su energía almacenada después de solo tres o cuatro horas de rendimiento máximo y, como saben todos los propietarios de iPhone, su capacidad disminuye, poco a poco, con cada recarga. Es costoso recolectar suficientes baterías para cubrir descargas más largas. Y las baterías pueden incendiarse: los sitios en Corea del Sur se han incendiado docenas de veces en los últimos años.
Venkat Srinivasan, científico que dirige el Argonne Collaborative Center for Energy Storage Science ( access), en el Laboratorio Nacional de Argonne, en Illinois, me dijo que uno de los mayores problemas con las baterías de iones de litio es su cadena de suministro. Las baterías dependen de litio y cobalto. En 2020, alrededor del setenta por ciento del cobalto del mundo provino de la República Democrática del Congo. “A menos que tengamos diversidad, estaremos en problemas”, dijo Srinivasan. Cualquier interrupción en la cadena de suministro puede afectar fuertemente los precios y la disponibilidad. Además, se requiere mucha agua y energía para extraer los metales, lo que puede causar daños ambientales, y algunas operaciones de extracción de cobalto involucran trabajo infantil. Los expertos dudan de que los precios de los iones de litio caigan más de un treinta por ciento por debajo de sus niveles actuales sin avances tecnológicos significativos, una caída que aún es demasiado pequeña, según el Departamento de Energía. Necesitamos expandir nuestra capacidad; según una estimación, necesitaremos al menos cien veces más almacenamiento para 2040 si queremos cambiar en gran medida a las energías renovables y evitar una catástrofe climática. De alguna manera, podemos encontrar formas limpias y confiables de extraer, distribuir y reciclar los ingredientes para las baterías de iones de litio. Y, sin embargo, eso parece poco probable. Aunque generalmente pensamos en la energía renovable en términos de sus fuentes, como turbinas eólicas y paneles solares, eso es solo la mitad del panorama. Idealmente, emparejaríamos energía renovable con almacenamiento renovable. como turbinas de viento y paneles solares, eso es solo la mitad de la imagen. Idealmente, emparejaríamos energía renovable con almacenamiento renovable. como turbinas de viento y paneles solares, eso es solo la mitad de la imagen. Idealmente, emparejaríamos energía renovable con almacenamiento renovable.
Ya tenemos un tipo de almacenamiento de energía renovable: más del noventa por ciento de la capacidad de almacenamiento de energía del mundo está en embalses, como parte de una tecnología notable pero desconocida llamada energía hidroeléctrica de almacenamiento por bombeo. Entre otras cosas, la “hidráulica bombeada” se utiliza para suavizar los picos en la demanda de electricidad. Los motores bombean agua cuesta arriba desde un río o un embalse hasta un embalse más alto; cuando el agua se libera cuesta abajo, hace girar una turbina, generando energía nuevamente. Una instalación hidroeléctrica de bombeo es como una batería permanente gigante, que se carga cuando el agua se bombea cuesta arriba y se agota a medida que fluye hacia abajo. Las instalaciones pueden ser impresionantes: la estación de almacenamiento por bombeo del condado de Bath, en Virginia, consta de dos lagos extensos, separados por una elevación de aproximadamente un cuarto de milla, entre laderas cubiertas de árboles; en momentos de alta demanda, trece millones de galones de agua pueden fluir cada minuto a través del sistema, que suministra energía a cientos de miles de hogares. Algunos países están ampliando el uso de la energía hidroeléctrica de bombeo, pero la construcción de nuevas instalaciones en los Estados Unidos alcanzó su punto máximo hace décadas. La geografía correcta es difícil de encontrar, los permisos son difíciles de obtener y la construcción es lenta y costosa. La búsqueda de nuevos enfoques para el almacenamiento de energía está en marcha.
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