Baterías: anatomía de una revolución

IMAGE: Price of a Li-Ion battery pack volume weighted average - BloombergNEF

Es, sin duda, uno de los grandes mitos de la transición energética: el supuesto problema que suponen las baterías. Los comentarios surgen en todo tipo de foros, y plantean cuestiones que van desde el miedo a que haya que reemplazar las baterías de un vehículo eléctrico y el enorme coste que ello supuestamente supondría, al qué vamos a hacer con todas esas baterías cuando haya que reemplazarlas, dado que, según ellos, son «peligrosísimas» o «terriblemente contaminantes».

El mito sobre el precio de las baterías tiene un origen muy claro: hace años, efectivamente, las baterías eran caras, su durabilidad era más reducida, y su rendimiento más deficiente. Sin embargo, como ocurre habitualmente en tecnología, la última década ha visto descender el precio de las baterías de ión de litio en un impresionante 88%, y esa progresión dista mucho aún de haber tocado fondo. En 2020 logramos descender del estratégico umbral de los $100/kWh, un 13% con respecto a 2019, y eso contando todavía con que la tecnología del futuro siga siendo la de ión de litio, algo que no tiene en cuenta otras tecnologías sumamente prometedoras.

Además, cuando hace una década muchos creían que el problema de un vehículo eléctrico sería cuando llegase el momento de sustituir sus baterías, ahora sabemos, gracias a la experiencia, que ese problema, sencillamente, no existe: las baterías no solo duran mucho más de lo que pensábamos, sino que se disponen a superar ampliamente la duración media de los automóviles que las llevan: la batería que dura dieciséis años o dos millones de kilómetros ya existe, CATL está preparada para fabricarlas, lo cual superaría ampliamente la garantía que actualmente ofrecen sobre sus baterías fabricantes punteros en este ámbito como Tesla (ocho años o 150,000 kilómetros).

La segunda parte del mito hace referencia al problema de reciclar las baterías, o de la supuesta contaminación que generan, algo radicalmente falso. El origen del mito comienza con la obtención del litio, que habitualmente se llevaba a cabo mediante minería a cielo abierto, con un fuerte impacto ambiental. Sin embargo, cada vez más, se busca etiquetar el litio como verde, y obtenerlo mediante otros métodos muchísimo más sostenibles y, sobre todo, más baratos.

Actualmente, el litio se obtiene principalmente de minería a cielo abierto, como en Australia, o de depósitos subterráneos de sal bajo la superficie de lechos de lagos secos, en países como Bolivia, Chile o Argentina. El proceso en la minería a cielo abierto requiere el uso de combustibles fósiles, es agresiva con el paisaje, requiere una gran cantidad de agua y libera unas quince toneladas de dióxido de carbono por cada tonelada de litio. Por el contrario, la extracción de litio de aguas geotérmicas, en lugares como Cornualles, Alemania o los Estados Unidos, tiene una huella ambiental mucho menor, y muy bajas emisiones de carbono.

Además, tradicionalmente, se criticaba que las baterías de litio de muchos de los dispositivos que utilizamos no se reciclaban, sino que se convertían en basura electrónica. Esto se debe, simplemente, a que el pequeño tamaño de las baterías de un dispositivo de electrónica de consumo y la escasa cantidad de litio que contienen llevaba a que no resultase rentable reciclarlas, algo que es completamente diferente en el caso de las baterías de los vehículos eléctricos.

Es absolutamente falso que el litio sea un material contaminante o que su reciclaje suponga un problema. Las baterías muertas se reciclan, y además, interesa hacerlo. La tecnología para hacerlo, además, evoluciona y se hace cada vez más eficiente. Como tal, el litio es estable, y no se quema en el transcurso de ninguna reacción como ocurre con los combustibles fósiles. Cuando la batería de un automóvil comienza a ser menos práctica debido a la disminución progresiva de su capacidad de almacenamiento, simplemente se dedica a otros usos, habitualmente estacionarios, como destinarla a plantas industriales o centrales eléctricas. Cuando finalmente ya no cumple su función, generalmente bastante tiempo después, se tritura y se convierte en material para fabricar nuevos cátodos, en un proceso que aprovecha el 95% del peso de una batería.

Las baterías, sean para vehículos eléctricos, para almacenamiento de energía en el hogar o como sistema de acumulación para centrales eléctricas, son una clave fundamental para entender el futuro de la energía. El liderazgo que varias compañías han planteado en torno a esas tecnologías que posibilitan baterías más baratas y eficientes es un determinante fundamental para entender elementos que van desde la fortuna de Elon Musk, a la competitividad de los países. Cuanto antes empecemos a aparcar mitos absurdos e infundados sobre las baterías y a entender los factores que determinan su evolución en el futuro, mucho mejor para todos.


This article was also published in English on Forbes, «Batteries are already powering the future: here’s why«


30 comentarios

  • #001
    Gorki - 19 febrero 2021 - 20:42

    Ya lo decia yo el otro dia, (copio)

    GORKI – 12 febrero 2021 – 23:45
    PIT , a ver si lo entiendes,
    Solo contaminan los coches con combustibles fósiles. Las calefacciones, los calentadores de agua sanitaria, las terrazas en las aceras con bombonas, las fabricas de Bitcoins, la extración de cobalto para las pilas del Tesla, no contaminan, son actividades ecológicas, sustentables, reciclabes y circulares, y solo utilizan energia renovable. XXXD

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    • Marc - 19 febrero 2021 - 21:13

      Totalmente de acuerdo.

      La tecnología cada vez está más ligada a la energía móvil y la innovación en éste ámbito ya que es primordial para la evolución.

      Un punto que me preocupa es el reciclaje de las baterías. Espero que con esta línea tecnológica no nos carguemos más el planeta.

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  • #003
    Krigan - 19 febrero 2021 - 22:04

    Los Tesla tienen baterías de hasta 100 kWh. Al precio del 2020 eso son 13.700 dólares. Pero claro, si en los próximos 10 años los precios vuelven a caer un 88% como han caído en los últimos 10 años, esos 100 kWh de baterías (600 Km de autonomía) costarían 1.644 dólares. Dado que los motores fósiles son mucho más caros de fabricar que los eléctricos, nos podemos encontrar conque los coches más baratos serían los eléctricos.

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    • Gorki - 19 febrero 2021 - 22:10

      Los coches electricos deben ser mas baratos, igual que cuesta mucho menos un cortacesped electrico, que uno de gasolina..

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  • #005
    Gorki - 19 febrero 2021 - 22:58

    Hacen falta millomes de kWh. para evitar los problemas que ha ternido Texas debido a su política de ‘independencia’ energética»

    Y me temo que la respuesta para cubrir esta demanda no se pueda basar en pilas de litio de voltio y medio.

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    • Juan T. - 20 febrero 2021 - 12:07

      Precisamente les ha pasado por su «politica de independencia energetica». Se han desvinculado de las conexiones con otros estados para no tener que depender de la legislación federal, y no han promovido que las eléctricas tengan previsto un protocolo de actuación para estos casos, para ahorrarse dinero.

      Resultado , una energia un poco mas barata cuando las cosas van bien, y un desastre cuando cuando hay una ola de frio.

      Eso si, como siempre los republicanos y su prensa se pintan solos para hechar la culpa a otros y a la energia renovable, que nada tiene que ver en el asunto, y conociendo a los texanos eso es pan comido.

      Mientras tanto su politico mas emblematico, Ted Cruz se va a las Bahamas con su familia y ahí os pudrais, capullos.

      Si es que tienen lo que se merecen.

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      • Gorki - 20 febrero 2021 - 12:59

        La política que pretenden es posible, solo si hay un inmenso respaldo de baterias electricas que cubran contingencias y que den rentablilidad al excedente de energía renovable. potencial que tines que tener.

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    • Dedo-en-la-llaga - 23 febrero 2021 - 18:33

      ¿De voltio y medio?, ¿otra vez? Las baterías de litio recargables en una enooooooorme mayoría son de 3,7 voltios nominales. A plena carga de 4,2 a 4,3 voltios, estas últimas menos frecuentes.

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  • #009
    Chipiron - 20 febrero 2021 - 00:08

    Si lo presentado en el “Battery day” de Tesla se cumple, será la estocada final al coche de combustión.

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    • Carlos Jerez - 20 febrero 2021 - 09:49

      Hay baterías tanto o más prometedoras. ByD sacó las Blade el año pasado con un coste de 100 dólares el Kwh. Nio sacará las Solid State el año que viene en su nueva berlina. QuantumScape también está apunto sacar baterías de estado sólido y está partcipada por una Volkswagen que está pisando el acelerador con los coches eléctricos (tengo mi ojo puesto en su ID4).

      Vamos que Tesla se va a convertir en una más. Y aparte, más allá de los coches eléctricos, las baterías se están desarrollando como almacenamiento energético. Si bien las actuales solo sirven para aguantar periodos cortos, se están desarrollando baterías completamente diferentes (no adecuadas para coches) para almacenamiento energético de largas temporadas y lo más seguro es que las tengamos antes de finales de la década.

      En resumen, gracias a la revolución de las baterías vamos a poder ver en esta década una transición total en la industria del automóvil y en la siguiente vamos a poder conseguir un mix energético completamente renovable. Dos industrias importantísimas cambiando de paradigma. Eso no quita que para luchar contra el cambio climático hagan falta muchas más cosas y algunas sean mucho más difíciles (transporte aéreo, industria, construcción, etc).

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      • Gorki - 20 febrero 2021 - 10:41

        Baterías de gran capacidad del tamaño de una caseta de obras, ya existen y las utilizan las industrias de gran consumo electrico para aprovechar las horas bajas del precio de la luz.

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        • Carlos Jerez - 20 febrero 2021 - 11:57

          Las baterías actuales te aguantan días como máximo. En el futuro las redes eléctricas tendrán baterías para aguantar el invierno con una producción puramente renovable, es decir, almacenarán energía por meses.

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          • Carlos Jerez - 20 febrero 2021 - 11:58

            Lo que hará viables esas baterías es el precio.

      • Enrique Dans - 20 febrero 2021 - 12:28

        Tesla va siete años por delante. No te preocupes, por Elon, porque Tesla no se va a convertir en una más, del mismo modo que Apple no se ha convertido en una más. Lo que Apple o Tesla hacen es definir las tendencias de su industria, decir a los demás por dónde se van a mover las cosas. Y eso va a seguir siendo así unos cuantos años…

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        • Carlos Jerez - 20 febrero 2021 - 13:04

          No se si la respuesta era para otro.

          En venta de coches eléctricos es sin duda la líder destacada pero en el tema de baterías, de lo que va el artículo, no va 7 años por delante de la competencia y probablemente ni uno. Es una de las compañías punteras, sin duda alguna, pero entre la competencia hay varias que la disputan la cabeza.

          En cuanto a las ventajas en ventas de Tesla, en los últimos meses se han ido reduciendo y las compañías que han apostado por la electrificación decididamente están viendo muy buenos resultados. A mi no me sorprendería de que VW vendiera más eléctricos que Tesla en el 2023, y eso que espero que para entonces Tesla venda 2 millones al año.

          Eso sí, estoy de acuerdo contigo en que Tesla seguirá siendo una marca fundamental en el sector como Apple lo es en el suyo.

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  • #016
    Luis Hernandez - 20 febrero 2021 - 09:16

    Aunque aun no tengo coche eléctrico, me desplazo en bicicleta eléctrica desde hace 4 años. Su batería tiene una capacidad de 600Wh y me aguanta unos 100Km más o menos antes de tener que cargarla de nuevo.
    En 4 años he recorrido cerca de 18.000Km, casi media vuelta al mundo, y la batería ha perdido aproximadamente un 10% de su rendimiento, cargándola casi todos los días.
    La verdad es que ha superado enormemente mis expectativas.
    La única pega es que, con temperaturas bajo cero, si no desmonto la batería para guardarla en casa, a la mañana siguiente a veces no funciona y tengo que hacerle «entrar en calor».

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    • Gorki - 20 febrero 2021 - 10:38

      Las baterías para bicicletas electricas deberian ir en un chaleco que enchufaras a la bicicleta,

      Te bajas de la bicicleta y en donde sea la recagas hasta que vuelvas a montar.

      Responder
      • Toronjil - 20 febrero 2021 - 10:49

        El chaleco con batería podría también ser usado en invierno como prenda calefactada…

        Responder
      • Luis Hernandez - 21 febrero 2021 - 07:09

        Jajaja, además serviría como chaleco lastrado para hacer ejercicio. Pesan unos 7 u 8 kilos. A veces pedaleo sin asistencia electrica para darles un poco de trabajo a las piernas ya que la bici pesa 24 kilos en total.

        Responder
  • #020
    Toronjil - 20 febrero 2021 - 10:54

    El litio si que es bastante reactivo. Estable, muy estable, no es. Con el agua reacciona de forma violenta.

    Como contaba mi profesor de química Don Miguel, una vez tenía un montoncito de Litio, y por lo que fuera, empezó a reaccionar de forma llamativa.

    A Don Miguel no se le ocurrió otra cosa que echarlo por el inodoro y tirar de la cadena para deshacerse de él y diluirlo lo más rápido posible.

    El litio reaccionó de tal manera que hubo una explosión e incluso el váter se rompió.

    https://youtu.be/jViQuheil-U
    https://youtu.be/5ZftbyIyv_k

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  • #021
    Pablo Langa - 20 febrero 2021 - 12:48

    Estimado Enrique, últimamente se lee mucho sobre nuevas plantas fotovoltaicas en proyecto, y estrategias nacionales sobre el hidrógeno como vector energético o almacén de energía.
    ¿Crees que ambos coexistirán (baterías e hidrógeno), repartiéndose los usos? Para transporte pesado, ferrocarril, marítimo o aéreo no veo las baterías como algo viable.
    Gracias por mantener el faro encendido.

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    • Enrique Dans - 20 febrero 2021 - 12:53

      Absolutamente. El hidrógeno verde (no el procedente de hidrocarburos) se utilizará en transporte pesado (barcos, aviones, etc. pero no tan claro en camiones, y menos en ferrocarril) y como forma de almacenamiento de energía, porque aunque no sea óptimo en su conversión, sí permite un almacenamiento a medio o largo plazo sin problemas.

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      • Fer - 21 febrero 2021 - 07:21

        «sin problemas», cómo algo tal volátil no va a dar problemas de almacenamiento.

        Responder
      • Javier Molleda - 22 febrero 2021 - 10:33

        Bueno, MAERSK anunció la semana pasada que en 2023 tendrán disponibles el primer barco portacontenedores «cabron-neutral», que funcionará con metanol:

        https://www.maersk.com/news/articles/2021/02/17/maersk-first-carbon-neutral-liner-vessel-by-2023

        Con esta tecnologia, prometen alcanzar las metas prometidas: 60% reducción de emisiones de CO2 respecto a 2008 en 2030, y 100% en 2050.

        En la industria (de la que formo parte), no se ve todavía el hidrógeno verde.

        MAERSK es el primero en ir por aquí (metanol) y otros (CMA-CGM por ejemplo) van por gas-licuado (LNG), que pueden controlar la emisión de CO2 (pero que emite, no como la opción de MAERSK).

        Un saludo

        Responder
  • #025
    Fer - 20 febrero 2021 - 16:14

    Según el CEO de Toyota: “Los coches eléctricos están sobrevalorados, el sector colapsará”.
    https://ecoinventos.com/los-coches-electricos-estan-sobrevalorados

    Responder
  • #026
    Xaquín - 20 febrero 2021 - 17:10

    Me parece muy bien el texto, pero como por ahora me llega con un uso más bien bajo en pilas, me limitaré a comentar que el asunto de las baterías es primordial en los seres humanos.

    Mucha gente puede venir bien dotada de nacimiento, pero la mayoría se olvida que la batería humana necesita imperiosamente un rellenado constante. Lo mismo que actualizar el sistema operativo cerebral al que alimenta.

    No hay Tesla (ni VW) que valga, en el proceso de almacenar la suficiente energía humana, para mejorar la versión de homo sapiens que tenemos en este momento.

    Responder
  • #027
    Carlos Jerez - 20 febrero 2021 - 19:59

    Os recomiendo este artículo para los que les interese el almacenamiento energético de «larga duración» (días en vez de horas) un paso fundamental para conseguir un sistema energético 100% renovable:

    https://www.greentechmedia.com/articles/read/so-what-exactly-is-long-duration-storage-explained

    Ya hay varias empresas con soluciones para dentro de poco (2023) que duren los suficiente como para reemplazar las plantas de gas todo el año y tener una producción de energía renovable anual cercana al 95%.

    De momento el hidrógeno verde no parece ser la solución más efectiva aunque cierto lobby parece haber conseguido muchas ayudas en Europa para que si lo sea.

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  • #028
    Javier Lux - 20 febrero 2021 - 20:27

    En cuanto la batería se estandarice el formato y conexiones, tener una batería vieja no supondrá problema alguno, ya que podré cambiarla fácilmente por una nueva.

    En las motos Gogoro nos eneñó el camino, y en coches urge un sistema más normalizado de cells, packs y recarga. No puede ser que cada fabricante tenga su estándar. La vieja Betamax, VHS y Vídeo 2000 de siempre.

    Responder
  • #029
    Willer - 21 febrero 2021 - 09:38

    Hola. Presentar que el coste por km (en este caso $/kWh) como argumento de la bondad de una alternativa (i.e. Cble fósil vs. electricidad) frente a otra es errónea, ya que para que fuera válida, todas las alternativas a comparar deberían tener incorporados todos sus costes asociados y eliminar todas la subvenciones asociadas a ellas (tanto directas como indirectas).

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  • #030
    Javier M. - 22 febrero 2021 - 12:45

    La bueno sería llevar un buen RTG (Generador Térmico de Radioisótopos) como los que llevan las sondas robóticas en Marte para cargar baterías.Pero tal como están los tiempos la podrían utilizar grupos terroristas como bombas sucias. Lástima!

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