El sodio y la transición energética

IMAGE: Brightyellowjeans (CC BY-SA)

La compañía norteamericana Natron Energy culmina la fase de laboratorio y comienza la producción en masa de sus baterías de sodio en los Estados Unidos, un hito fundamental en la transición energética.

El sodio es un elemento extremadamente abundante en la corteza terrestre, entre quinientas y mil veces más abundante que el litio, y más importante aún, puede ser extraído sin necesidad de prácticamente ningún tipo de minería agresiva. El resto de los elementos en las baterías de sodio de Natron Energy, que son fundamentalmente aluminio, hierro y manganeso, pueden también ser obtenidos de manera relativamente sencilla y mediante una cadena de valor libre de disrupciones geopolíticas, otra cuestión de gran importancia de cara a la estabilidad de su producción y de su precio.

Las baterías de sodio tienen dos características muy interesantes: por un lado, se cargan y descargan a una velocidad diez veces más rápida que las clásicas de iones de litio, un nivel de capacidad de carga/descarga inmediata que convierte a las baterías en un competidor principal para los altibajos del almacenamiento de energía de respaldo. Por otro, tienen una vida útil estimada en más de cincuenta mil ciclos, también superior a la de las baterías convencionales que utilizan litio, y son también perfectamente reciclables sin generar ningún tipo de residuo tóxico, peligroso o difícil de eliminar cuando terminan esa vida útil. Además, el coste es inferior en varios órdenes de magnitud (una tonelada de hidróxido de litio se mueve en torno a los $78,000, mientras que una de hidróxido sódico está entre los $300 y los $800), y no son inflamables.

Estas características hacen de las baterías de sodio un candidato perfecto para instalarlas no para aplicaciones de movilidad por el momento, sino para un uso estático, típicamente como reserva de electricidad para, por ejemplo, unidades domésticas o en parques de generación de energías renovables, como una forma de paliar su natural intermitencia.

Aunque Natron no ha publicado una cifra de densidad de energía por peso, algunos artículos recientes sitúan sus baterías de iones de sodio en torno a los 70 Wh/kg, lo que se alinea bien con el plan de negocio de la compañía, basado en usos exclusivamente estacionarios. Para plantear este tipo de baterías como una posibilidad razonable para aplicaciones de movilidad como vehículos eléctricos, deberían alcanzar algo más del doble de esa densidad. El 2021, el fabricante chino de baterías CATL ya mostró una batería de iones de sodio de 160 Wh/kg, y tiene planes de aumentar esa densidad a más de 200 Wh/kg precisamente con el fin de satisfacer mejor y de manera más económica las necesidades de los vehículos eléctricos.

Los avances en la tecnología de las baterías son constantes desde ya hace mucho tiempo: fuertes reducciones de costes, nuevas formulaciones y rendimientos cada vez mayores convierten a las baterías en uno de los elementos fundamentales para una transición energética razonable, para convertir de una vez por todas los combustibles fósiles en algo del pasado. Lo vamos a ver, y va a tardar mucho menos de lo que algunos piensan.


This article is also available in English on my Medium page, «Looks like sodium is one of the solutions for the energy transition«

19 comentarios

  • #001
    Juan T. - 5 mayo 2024 - 18:04

    Unos cuantos artículos como este y me vas a dar la razón de que la energía básica para un hogar, en un mundo donde la productividad de la IA y la robótica haya dejado en paro a la mitad de la población pero con una abundancia de recursos que bajará el coste de la vida hasta hacer posible la RBU, será gratuita.

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  • #002
    Gorki - 5 mayo 2024 - 18:30

    El dia que una batería así sea una realidad también en la calle, fuera del laboratorio, el coche eléctrico habrá ganado la batalla definitivamente. Con un recarga de pocos minutos en electrolineras repartidas por todo el país, como lo son hoy las gasolineras, nada me importa que la autonomía sea solo 300 Km.

    Por otra parte podremos tener baterías en la 2º vivienda cargándose de energía solar toda la semana, y el fin de semana las «ordeñamos» y nos traemos la energía a casa en el coche, sin intermediarios que se queden con el beneficio.

    Todo esto puede suponer no sólo el triunfo del coche eléctrico, sino algo mucho mas potente el comienzo de la Tercera Revolución Industrial que se caracterizará por:
    La Tercera revolución industrial se caracterizará por las siguientes características:

    ** El cambio a energías renovables.
    ** La conversión de edificios en plantas de energía.
    ** Las baterías recargables y otras tecnologías de almacenamiento de energía como el hidrógeno.
    ^^ Tecnología smart grid o de red de distribución de energía eléctrica “inteligente”.
    ** Transporte basado en vehículos eléctricos, y de pilas de combustible, utilizando como energía de propulsión la electricidad renovable.
    ;

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  • #003
    menestro - 5 mayo 2024 - 19:33

    Como todo el mundo sabe, a mí me gustan los Wally. Todo a base de agua salada y poco spam (H2ONaCl).

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  • #004
    Xaquín - 5 mayo 2024 - 20:18

    Hubo un tiempo en el que se decía que la Física tenía la repuesta… ahora se están incorporando (a gran escala) las matemáticas y la química a toda pastilla : la informática y las batería son un paso decisivo en el proceso evolutivo… sobre todo, para que la IA nos «invada y ocupe» nuestro nicho en el planeta (o ya puestos, en el Universo)… es alucinante, lo barato que debe resultar últimamente conseguir grandes dosis de LSD… y no me meto con nadie (solo me asustan un poco los negacionistas de «lo que sea»).

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  • #006
    Javier Lux - 6 mayo 2024 - 09:05

    Si bien es cierto que la tecnología de las baterías mejora poco a poco, no meno cierto es que frecuentemente tengamos anuncios de nuevas tecnologías disruptivas en ese mundo, que son un bluff.

    Recordemos, grafeno, fotosíntesis artificial, y un montón de materiales, estado sólido, baterías de flujo, manganesio. Todas ellas fueron anuncios a bombo y platillo.

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    • Gorki - 6 mayo 2024 - 09:31

      Cierto, nos han vendido la «»burra demasiadas veces,.Por eso es por lo que digo «el día que la batería sea una realidad en la calle y no sólo en el laboratorio «

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      • Enrique Dans - 6 mayo 2024 - 10:09

        El anuncio es precisamente la puesta en marcha de la fabricación y comercialización masiva de las baterías, la fase de laboratorio ya está completada

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        • Gorki - 6 mayo 2024 - 11:47

          Esperemos que pronto sean una realidad en la calle. Repito que nos han vendido la burra muchas veces y eso hace que algunos seamos un poco escépticos.

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          • Fer - 6 mayo 2024 - 14:15

            Creo que tenemos un problema cognitivo con los plazos, no es que nos vendan la burra es que queremos cambios disruptivos para hoy y eso que nunca antes habíamos acortado los tiempos como ahora.

  • #011
    Alqvimista - 6 mayo 2024 - 09:56

    Desde luego las ventajas de una batería de Sodio son claras, y tal vez sí pueda llegar a almacenarse energía suficiente a precio razonable -aunque ocupando un enorme volumen/extensión de terreno-.
    Pero dudo mucho que llegue a reemplazar al Litio en automoción.

    Una batería de Litio actual tiene casi 300 Wh/kg vs los 160 Wh/kg de una batería de sodio en laboratorio, lo que implica el doble de peso en baterías o la mitad de carga para el mismo peso. Seguirá evolucionando, claro está, se espera que supere los 200 Wh/kg, pero obviamente el Litio no se va a quedar quieto.
    70 es la cifra real actual, 160 la cifra en laboratorio cuando el Litio está ya en el doble. Dura carrera tiene el Sodio por delante.

    Así que me parece muy acertada la posición de Natron Energy al ofrecer sus batería sólo para usos estacionarios; a ver si acaba reemplazando a las baterías de plomo-ácido que todavía se usan en los SAI, por ejemplo.

    Acabar de una vez con los combustibles fósiles está al alcance. En realidad, siempre lo ha estado.

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    • Dani - 6 mayo 2024 - 11:16

      Personalmente, prefiero una autonomía de 300km con un tiempo de carga de 3 minutos a una de 600km con 30minutos de carga.

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      • Gorki - 6 mayo 2024 - 11:51

        Yo tambien, suponiendo que además haya cargador capaces de transferir esa cantidad de energía a esa velocidad, repartidos por todo el país en cantidades suficientes. Otra cosa que está por ocurrir,

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      • Alqvimista - 6 mayo 2024 - 13:59

        Coincido, además así se obligaría a los conductores a parar al menos cada 300 Km; hay demasiado salvaje suelto de los de yo me hago 700 Km de un tirón.

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  • #015
    Fernando - 6 mayo 2024 - 12:24

    Esto tirará por suelo, la excusa de la policía… Resulta que hace unos días, planteaban que es inviable utilizar coches eléctricos, ya que al ser un vehículo que está en marcha la mayor parte del tiempo no da espacio para la recarga de baterías. Un tema que si se implementa, se debería casi duplicar la flota de vehículos. Con este tipo de baterías, se solucionaría este tema. Deduzco !!

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    • Lua - 6 mayo 2024 - 13:02

      Efectivamente. Ya hace años comente, que para vehículos de emergencias (policía, ambulancias, bomberos) lo eléctrico no era viable. No se puede depender de sus estados de carga.

      Hace dos años, en mi localidad, se amplió el parque de Policía Local, con la incorporación de cuatro Kias Niro y tres Seat Ateca 4×4, y al final se optó por el modelo hibrido, además de dos motocicletas Trail eléctricas Zero Fx (140Km de autonomía). Se mantienen algunos de los vehiculos anteriores a gasolina.

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  • #017
    f3r - 6 mayo 2024 - 17:59

    «cadena de valor libre de disrupciones geopolíticas»

    Esta parte es de las pocas cosas que me hacen mantener la esperanza en el futuro.

    Esperemos que al hacer la densidad de energía más alta (la necesaria para movilidad) se mantenga esa primera, y crítica, virtud.

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    • JM - 8 mayo 2024 - 22:01

      Después de evitar las emisiones de CO2 ese sería el segundo mejor efecto: reducir los ingresos de las petrodictaduras del mundo.

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  • #019
    Julio - 9 mayo 2024 - 18:10

    Es off topic, pero cuando leí me acorde de Enrique por comentarios de una muy partidario de la energía nuclear como sino costara un porrón de millones construir el reactor, que las empresas piden que la mitad la ponga el estado o como si los residuos no existiesen
    https://www.xataka.com/energia/mayor-central-nuclear-planeta-bestia-siete-reactores-esta-lista-para-volver-despues-fukushima

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