RWE instala dos grandes baterías de litio en sus centrales de Lingen y Werne

RWE ha completado la instalación de la primera megabatería de Alemania. En sólo 14 meses, RWE ha logrado construir un sistema de baterías con una capacidad total de 117 MW/ 128 MWh. Arrancando en cuestión de segundos, el nuevo sistema es capaz de suministrar la potencia especificada durante aproximadamente una hora.

Se han instalado un total de 420 bloques de baterías de iones de litio en las centrales eléctricas de RWE en Lingen (Baja Sajonia, 49 MWh) y Werne (Renania del Norte-Westfalia, 79 MWh).

Roger Miesen, consejero delegado de RWE Generation, declaró: “En términos de tamaño y tecnología, estamos marcando pautas en este país con nuestra megabatería. Las instalaciones de almacenamiento en batería ya terminadas y nuestras centrales hidroeléctricas del Mosela trabajarán codo con codo en el futuro para ayudar a estabilizar la red eléctrica”.

Lo que hace especial al nuevo sistema de almacenamiento en batería es su conexión virtual con las centrales hidroeléctricas de pasada de RWE a lo largo del río Mosela. Al regular selectivamente el caudal de estas centrales, RWE puede suministrar potencia adicional como energía de compensación. Como resultado, la capacidad total de energía disponible para la estabilización de la red en este sistema aumenta hasta un 15 por ciento. La empresa ha invertido unos 50 millones de euros en el proyecto de la megabatería.

El sistema de almacenamiento en baterías ya ha inyectado electricidad a la red y actualmente se encuentra en fase de prueba. Está previsto que empiece a funcionar comercialmente en los próximos días. También se han realizado con éxito las pruebas del programa informático que RWE ha desarrollado para la conexión inteligente con las centrales eléctricas del Mosela. Está previsto que la aplicación regular del programa comience en primavera.

La energía limpia tiene un punto de inflexión y 87 países lo han alcanzado

Energía solar, automóviles eléctricos, baterías a escala de red, bombas de calor: el mundo está entrando en un momento de adopción masiva de tecnologías ecológicas.

Bloomberg Green ha identificado puntos de inflexión para 10 tecnologías de energía limpia, desde motocicletas eléctricas hasta bombas de calor y paneles solares en los techos. Un nuevo análisis muestra qué países han cruzado el umbral y qué tan rápido se expandieron esos mercados.

Todo comienza con la transición a la energía limpia, que ahora se acerca a toda velocidad con 87 países que obtienen al menos el 5% de su electricidad de la energía eólica y solar. Estados Unidos alcanzó el 5% en 2011 y superó el 20% de electricidad renovable el año pasado. Si el país sigue la tendencia establecida por otros a la vanguardia, la energía eólica y solar representarán la mitad de la capacidad de generación de energía de EE. UU. dentro de solo 10 años. Eso sería años, o incluso décadas, antes de los principales pronósticos .

Las energías renovables intermitentes tienden a funcionar mejor en combinación, por lo que cuando se pone el sol en España, la energía eólica de Dinamarca podría compensar parte de la brecha. Pero incluso por sí solos, los tipos específicos de energía renovable muestran distintas curvas de adopción. El despliegue de enormes turbinas eólicas puede ser difícil, por lo que la adopción es más gradual. Las celdas solares, por otro lado, pueden aparecer en casi cualquier lugar una vez que sean asequibles, por lo que el crecimiento después del punto de inflexión puede ser más explosivo.

Un fenómeno que sustenta los puntos de inflexión se conoce como la curva de experiencia. La energía eólica y solar son tecnologías, no combustibles, por lo que cuantos más paneles y turbinas se implementen, mejor seremos en su fabricación. Cada vez que se duplica el suministro global de energía solar, el costo de agregar más instalaciones disminuye casi un 30 %, según décadas de datos de BloombergNEF.

A medida que más países se inclinaron hacia la adopción masiva, la energía eólica y solar se convirtieron en las fuentes más baratas de nueva capacidad de electricidad en todo el mundo, según datos de BloombergNEF. El costo disminuyó tanto que ya no es el mayor obstáculo para la expansión. “Ahora se trata de permitir, interconectar y planificar centralmente las redes”, dice Logan Goldie-Scot, directora de investigación de energía limpia de BloombergNEF. “Estos procesos no siempre pueden mantenerse al día con la economía”.

Es probable que la combinación de baterías con energías renovables se acelere, señala Nat Bullard , un inversionista en tecnología climática en etapa inicial en Voyager Ventures y colaborador principal de BloombergNEF. “Habrá más baterías el próximo año, mientras que la flota nuclear no crecerá en el corto plazo”.

Las bombas de calor ya han reemplazado alrededor del 20% de las calderas en Europa, ahorrando a los consumidores más de $ 100 mil millones al año, según datos de la Asociación Europea de Bombas de Calor . La crisis energética provocada por la invasión rusa de Ucrania los ha hecho aún más atractivos, y los instaladores no pueden satisfacer la demanda, según Thomas Nowak, secretario general del grupo industrial.

Es razonable esperar un punto de inflexión similar para los vehículos eléctricos en todo el mundo, ya que la mayoría de los impedimentos son universales: no hay suficientes cargadores, precios de etiqueta caros y falta de conciencia del consumidor. El umbral del 5% es donde ceden estos obstáculos.

La curva de adopción de Corea del Sur que comienza en 2021 termina pareciéndose mucho a la de China en 2018. Ambos se parecen a Noruega después de que tocó el 5% por primera vez en 2013. Los siguientes en cruzar ese umbral: Canadá, Australia y España.

Hidrógeno barato y sostenible mediante energía solar

Un nuevo panel solar, desarrollado en la Universidad de Michigan, ha logrado una eficiencia del 9% en la conversión de agua en hidrógeno y oxígeno, imitando un paso crucial en la fotosíntesis. Al aire libre, representa un gran salto en la tecnología, casi 10 veces más eficiente que los experimentos solares de este tipo para dividir el agua, destacan los investigadores en la revista 'Nature'. Pero, según resaltan, la mayor ventaja es la reducción del coste del hidrógeno sostenible, lo que se consigue reduciendo el tamaño del semiconductor, que suele ser la parte más cara del dispositivo. El semiconductor autorregenerable del equipo resiste una luz concentrada equivalente a 160 soles. 

En la actualidad, el ser humano produce hidrógeno a partir del metano, un combustible fósil que consume una gran cantidad de energía. En cambio, las plantas obtienen átomos de hidrógeno del agua a partir de la luz solar. A medida que la humanidad intenta reducir sus emisiones de carbono, el hidrógeno resulta atractivo como combustible independiente y como componente de combustibles sostenibles fabricados con dióxido de carbono reciclado. Asimismo, es necesario para muchos procesos químicos, como la producción de fertilizantes.

"Al final, creemos que los dispositivos de fotosíntesis artificial serán mucho más eficientes que la fotosíntesis natural, lo que proporcionará una vía hacia la neutralidad del carbono", afirma en un comunicado Zetian Mi, profesor de ingeniería eléctrica e informática de la UM que dirigió el estudio. El extraordinario resultado se debe a dos avances. 

El primero es la capacidad de concentrar la luz solar sin destruir el semiconductor que la aprovecha. "Redujimos el tamaño del semiconductor más de 100 veces en comparación con algunos semiconductores que sólo funcionan a baja intensidad luminosa --explica Peng Zhou, investigador de la U-M en ingeniería eléctrica e informática y primer autor del estudio--. El hidrógeno producido con nuestra tecnología podría ser muy barato". 

Y la segunda consiste en utilizar tanto la parte de mayor energía del espectro solar para dividir el agua como la parte de menor energía para proporcionar el calor que favorece la reacción. Es posible gracias a un catalizador semiconductor que se mejora a sí mismo con el uso, resistiendo la degradación que suelen experimentar estos catalizadores cuando aprovechan la luz solar para impulsar reacciones químicas. Además de soportar altas intensidades de luz, puede prosperar a temperaturas elevadas, un castigo para los semiconductores informáticos. Las altas temperaturas aceleran el proceso de división del agua, y el calor adicional también favorece que el hidrógeno y el oxígeno permanezcan separados en lugar de renovar sus enlaces y formar agua de nuevo. Ambos factores ayudaron al equipo a obtener más hidrógeno.

El viento era una buena solución para conseguir energía limpia, pero reciclar las palas de los aerogeneradores es un gran problema

Los primeros parques eólicos instalados en Europa y EEUU ya han empezado a cumplir su vida útil, y con la gran cantidad de proyectos que se están llevando a cabo a nivel global para impulsar la energía eólica, pronto habrá decenas de miles de aerogeneradores obsoletos.

Muchos se pueden repotenciar para seguir funcionando un tiempo, pero el resto tendrá que someterse a su desmantelamiento y reciclaje. Solo en España, las palas de los aerogeneradores sumarán unas 25.000 toneladas de residuos este mismo año. Y darles una segunda vida no es un proceso fácil.

En EEUU, con más de 70.000 aerogeneradores en funcionamiento, el problema podría ser especialmente preocupante, ya que la mayoría de los que quedan obsoletos en lugar de reciclarse o repotenciarse, acaban en el vertedero. Entre los principales motivos se encuentran el coste del proceso y su dificultad, pero también la falta de normativa que prohíba estas prácticas.

Pero ¿por qué es tan difícil su reciclaje? Según la Asociación Empresarial Eólica (AEE, patronal de fabricantes española) actualmente es viable reciclar o reutilizar hasta el 83 % de los materiales de un aerogenerador (acero, cobre y aluminio), y constituye una práctica habitual el aprovechamiento de muchos sus componentes como piezas de repuesto, como puede ser el caso de la torre, la multiplicadora y la góndola.

El pasado mes de diciembre, el Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico (MITECO) convocó la última convocatoria de tres programas de ayudas dedicados a proyectos de repotenciación circular eólica, de renovación hidroeléctrica y de reciclaje de palas de aerogeneradores, con una dotación conjunta de 222,5 millones de euros de fondos Next Generation EU.

¿Tiene el mundo suficiente litio para pasar a los vehículos eléctricos?

Actualmente, el mundo no tiene la capacidad de producción en operaciones mineras para escalar al nivel requerido. Y el problema es que el tiempo mínimo para construir minas de litio es de cuatro a cinco años. Pueden ser incluso más largos, especialmente el litio extraído de la salmuera porque lleva mucho tiempo bombear el agua salada antes de esperar a que se evapore.

Los países ya han invertido en algunos aumentos de capacidad, pero necesitaremos mucho más si queremos satisfacer la demanda.

Este es un desafío a corto plazo, típico de un mercado en rápido movimiento. Estamos jugando a ponernos al día. Pero es un problema que no podemos permitirnos: podría retrasar la caída de los precios de las baterías y limitar la cantidad de vehículos eléctricos que las empresas pueden producir.

Si queremos avanzar en la transición EV, necesitamos extraer más litio. Y tenemos que hacerlo rápido.

¿Qué países tienen litio? ¿De dónde va a salir este litio?

Unos pocos países dominan actualmente la producción mundial. Esto se muestra en el gráfico. Australia produce más de la mitad del litio del mundo, seguida por Chile, China, Argentina y luego varios pequeños productores.

Si el mundo va a producir más litio en los próximos cinco años, provendrá de un pequeño número de países: Australia, Chile, China y Argentina.

A más largo plazo, deberíamos analizar las reservas y los recursos de cada país. Los recursos conocidos se muestran en el gráfico a continuación. Vemos a algunos de los principales productores cerca de la parte superior de la lista. Pero también vemos varios países que no producen nada de litio. Bolivia tiene los mayores recursos.

Nuestra capacidad para aumentar la producción de litio podría estar limitada a unos pocos países con capacidad de producción ya a escala, pero en plazos más largos, muchos más países podrían participar en la carrera.

Una empresa francesa presenta una nueva bomba de calor termoacústica para uso residencial

La startup francesa Equium ha desarrollado un núcleo de bomba de calor que funciona con ondas acústicas y produce aire caliente y frío. Equium fabrica el núcleo y colabora con otra empresa que lo integra en sistemas de bomba de calor. Las unidades son escalables de 1 kW a 3 kW y están diseñadas para aplicaciones residenciales.

La novedosa bomba de calor puede alcanzar supuestamente temperaturas más altas que las bombas de calor existentes, sin necesidad de refrigerantes. Funciona con un altavoz de alta fidelidad (Hi-Fi) alimentado por electricidad que crea una onda acústica en un recipiente cerrado a presión lleno de helio. La onda acústica hace que el gas se comprima o expanda, desplazando el calor de una temperatura más baja a una más alta, o viceversa. El núcleo de la bomba de calor está lleno de agua, que absorbe o libera ese calor.

“La onda acústica realiza el trabajo de compresión y expansión del gas que produce calor o frío, respectivamente”, explicó a pv magazine Philippe Loyer, jefe de producto de Equium.

Según Loyer, la bomba de calor puede generar agua sanitaria a una temperatura de hasta 80 ºC. Afirma que una de las principales ventajas de la bomba de calor acústica, en comparación con las unidades tradicionales que utilizan refrigerantes, es su capacidad para alcanzar temperaturas muy altas o muy bajas.

España, el segundo país de Europa que más fotovoltaica instalará hasta 2026

Entre este año y 2026 en España se instalarán casi 29,3 gigavatios (GW) de fotovoltaica, una potencia equivalente al suministro eléctrico de dos tercios de los hogares nacionales. Se trata del segundo país de Europa que más capacidad solar añadirá a la red en los próximos cinco años, solo por detrás de Alemania.

Según el último informe de perspectivas de la patronal fotovoltaica europea, SolarPower Europe, para el año 2026 España contará con una capacidad total cercana a los 48,3 GW. Hablamos un incremento del 154% con respecto a 2021, que convertirá al país en el octavo que más potencia instalará a nivel mundial

En este grupo despunta China, con la incorporación de 505,8 GW fotovoltaicos entre 2022 y 2026, seguida de Estados Unidos (188,6 GW) e India (116,4 GW). "Es la primera vez que esperamos que tres países instalen más de 100 GW en el escenario medio", destaca el documento. Con estas adiciones, de cara a 2026 China contará con la friolera de 814,1 GW, equivalente a casi 19 veces el suministro eléctrico de los hogares en España.