El almacenamiento estacionario está de enhorabuena porque ya son realidad las baterías de cloruro de sodio y níquel. Esta química lleva años dando de qué hablar, pero ahora es cuando Altech Chemicals ha firmado con Fraunhofer IKTS un primer pedido de 100 MWh para Schwarze Pumpe, en Sajonia, Alemania. Es decir, que estamos ante una de las primeras apuestas de producción de baterías de cloruro de sodio y níquel que, entre otras cosas, aporta la enorme ventaja de que son baterías un 60% más baratas que las de litio. Por eso son más interesantes para crear enormes estaciones de almacenamiento energético estacionario.
La tecnología en que se basan estas nuevas baterías de cloruro de sodio y níquel parte sobre la base de una alúmina de alta pureza para un electrolito cerámico sólido con cloruro de sodio y níquel. Lo más positivo en este tipo de baterías está, efectivamente, en una reducción de hasta el 60% en el precio de las baterías. Y no sorprende en absoluto, porque llevamos años viendo que el sodio puede rebajar los precios de una forma drástica en las baterías en tanto que es fácil de obtener, muy económico y muy abundante. A fin de cuentas, está disponible en los océanos en cantidades muy altas, a través de la sal. Pero además la reducción de costes no está solo en la producción de este tipo de baterías, sino en que no pierden capacidad energética a lo largo del tiempo como lo hacen las de litio, tanto si hablamos de NCM como de NCA y LFP.
Estas baterías un 60% más baratas no pierden capacidad de almacenamiento energético con el tiempo
En el gráfico anterior se puede ver que después de 700 ciclos de carga y descarga las baterías con química LFP muestran una fuerte degradación de su capacidad de almacenamiento energético, exactamente igual que le ocurre a las baterías con química NCM. Mientras tanto, este nuevo tipo de batería de cloruro de sodio y níquel demuestra que después de esta utilización no pierden capacidad. De hecho, es especialmente llamativo ver que en las pruebas que han llevado a cabo han podido comprobar de forma totalmente fiable que ganan capacidad con el tiempo de una forma progresiva y constante. Todo esto tiene una explicación técnica, por supuesto, y nos anuncian que estas baterías pueden soportar más de 2.000 ciclos de carga y descarga sin experimentar degradación de ningún tipo.
Por su composición química, las celdas de cloruro de sodio y níquel ofrecen una mayor estabilidad térmica incluso que las baterías de tipo LFP. Pueden trabajar en rangos de -20 °C y 60 °C sin ningún tipo de inconveniente. Este tipo de química no tiene oxígeno, ni óxidos en el cátodo, así que son baterías totalmente seguras frente a inundaciones y ofrecen un nivel de seguridad muy superior frente a incendios. Es una de las consecuencias positivas de no usar separadores de plástico y de no contener un electrolito líquido inflamable. Es un tipo de batería que usa un tubo cerámico sólido no inflamable como electrolito, que es el componente por el que pasan los iones de sodio.
Pero además, gracias al electrolito cerámico sólido este tipo de batería no se ve afectada por la temperatura ambiente de una manera tan notable como ocurre con las baterías de litio convencionales que se han estado utilizando hasta ahora. Gracias a todas estas particularidades de la química de estas baterías no se requiere de refrigeración activa para el sistema de almacenamiento energético. Y esto no solo favorece la estabilidad del sistema, y reduce la degradación progresiva de la capacidad de almacenamiento energético, sino que además hace que el coste de mantenimiento sea inferior. En cualquier otro sistema de baterías hace falta un consumo energético para la refrigeración activa, y aquí no es el caso.
La batería del futuro para almacenar energía en cantidades masivas para industrias e incluso ciudades completas
Como se puede ver en las imágenes que acompañan a este artículo, los masivos sistemas de baterías estacionarias que plantea la compañía se basan en celdas cilíndricas de cloruro de sodio de dimensiones específicas, mucho más alargadas de lo habitual. Cada una de estas celdas trabaja a un voltaje independiente de 2,58 V y se configuran en módulos independientes de unas pocas unidades. Cada módulo de los que han diseñado tiene una capacidad de almacenamiento energético de 60 kWh y con un coste aproximado de no más de 900 dólares / kWh. Se estima que el precio de cada paquete costará en torno a los 9.000 dólares, que considerando la capacidad de almacenamiento energético de cada uno de estos no es en absoluto caro.
Pero más allá del precio de estas baterías, que está muy por debajo de los precios de las baterías de litio, la clave está en sus dos ventajas principales que son el bajo coste de mantenimiento y también en la larga vida útil que ofrecen. Por eso son un tipo de batería especialmente interesante para sistemas de almacenamiento energético estacionario. Son baterías que pueden almacenar la energía necesaria para abastecer de forma independiente a una industria, o a una ciudad al completo, y requieren de poco consumo energético para mantenerse en funcionamiento y a pleno rendimiento.
Pero es que además pueden ofrecer la enorme ventaja de que son baterías muy seguras y que pueden operar durante mucho tiempo, y con una gran actividad, pero sin sufrir ningún tipo de problema de degradación. De hecho, es llamativo el hecho de que, en contra de lo que nos tienen acostumbrados las baterías de litio con diferente química en su cátodo, estas baterías van mejorando su capacidad de almacenamiento energético con el paso del tiempo. Cuando una batería NCA, NCM o LFP ha perdido ya el 80% de su capacidad de almacenamiento energético, este tipo de baterías de cloruro de sodio y níquel consigue alcanzar en torno a un 110% ó un 120% de su capacidad original.
