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Stockage d’énergie
Le stockage d’énergie est devenu un des plus grands défis de notre ère. Dans un monde dans lequel la consommation d’énergie augmente et où nous affrontons un changement de modèle depuis des systèmes énergétiques fossiles jusqu’à renouvelables aujourd’hui, le stockage d’énergie représente l’axe sur lequel va avoir lieu tout ce changement.
Le stockage d’énergie est un élément vraiment important puisqu’il apporte toute la sécurité et disponibilité de l’énergie captée par des sources renouvelables. A tel point que, il a réellement le potentiel suffisant pour changer autant le secteur électrique tout comme l’utilisabilité de tous les systèmes qui ont quelque chose à voir avec celui-ci. Chez NextCity Labs®, nous continuons d’avancer dans la recherche de nouvelles technologies de stockage qui continuent à soutenir l’expansion des énergies renouvelables.
Les besoins en stockage arrivent à tous les niveaux: Les personnes, logements, commerces et industries représentent des demandes croissantes en énergie et il est nécessaire d’avoir une disponibilité totale de celle-ci. C’est pour cela qu’il est très important que ce stockage soit ON et OFF grid. Crucial pour les zones éloignées où il n’existe pas d’infrastructures électriques, et très importante aussi comme soutien au réseau principal, qu’à chaque fois il sera plus dépendant du climat et des caractéristiques de l’environnement. Ce champ a impulsé les effets indirects très positifs dans le reste des mises en places stationnaires, plus spécialement dans la gestion du réseau électrique. Le stockage peut faire du réseau électrique une installation plus robuste en évitant des surcharges thermiques, ce qui permet à la fois d’éviter les investissements dans de nouvelles infrastructures de transport et la distribution de l’énergie, en promouvant en plus de cela la sécurité énergétique.
Pour que les systèmes électriques alimentés d’énergies propres fonctionnent dans leur version la plus optimale, et pour atteindre un niveau de durabilité en accord avec les nouveaux modèles responsables avec l’environnement protégés dans le cadre de la philosophie Smart City, les systèmes de stockage d’énergie les plus durables qu’offre le marché doivent être implantés.
Il y a divers types de stockage d’énergie, mais l’un des plus efficaces et des plus utilisés au jour d’aujourd’hui se base sur le lithium. Grâce à la recherche au niveau chimique, il y a eu beaucoup de progrès faits en la matière en développant des systèmes beaucoup plus appropriés que le Li-ion. Le lithium-fer-phosphate (LiFePO4) est la technologie qui a le plus été acceptée au niveau international, dans le niveau domestique tout autant que dans des projets de stockage massif. Ceci est dû à sa haute sécurité, grande efficacité y compris avec des températures hautes et une durée de vie plus longue que les autres technologies existantes. La technologie de lithium-titanate (Li2TiO3) se démarque aussi, dont la durée de vie est encore plus longue que la précédente et qui fonctionne très bien dans des environnements avec des températures très froides. Ce sont sans doute ces deux technologies qui marqueront le futur dans les années à venir.
Il faut également souligner que ces systèmes de stockage viennent améliorer les systèmes traditionnels au niveau environnemental, dû à une importante réduction des éléments polluants et à des politiques de recyclage plus strictes, dans lesquelles nous devons tous jouer un rôle.
La tendencia más notable es la de la carga inalámbrica. Multitud de aparatos ya se pueden cargar con métodos de inducción depositando los objetos sobre una base encargada de darles energía. Pero es cierto que este avance solo supone eliminar la preocupación del cableado. Las nuevas miras están puestas en la alimentación remota.
La energía fotovoltaica es una de las alternativas principales para sustituir el modelo energético imperante y los avances en esta industria gozan de una importancia vital en la carrera contra el cambio climático. Un equipo de investigadores, han demostrado como la confiabilidad de la energía solar aumenta hasta un 40% si se utiliza un sistema combinado de generación de energía y almacenamiento, y no por separado como habitualmente se instala en la actualidad.
En la actualidad, los seres humanos han sabido aprovechar esta fuente de energía inagotable gracias al efecto fotovoltaico. Este efecto se produce cuando se capta la energía solar a partir de las distintas células solares que existen (ya sea en forma de teja, panel, ventana o cualquier elemento receptor). Cuando la radiación incide en la superficie receptora se genera una diferencia de potencial eléctrico que provoca que los electrones salten de un lugar a otro produciendo corriente eléctrica.
El almacenamiento es la clave para que la transición energética a las renovables sea posible, ya que resuelve en buena parte uno de los principales problemas a los que se enfrenta esta industria (la intermitencia), y controla los flujos energéticos liberando o almacenando la energía según la demanda de cada momento. Es fundamental innovar en este campo para conseguir que el nuevo sistema sea seguro, totalmente renovable y eficiente.
En el mercado del almacenamiento energético hay una gran variedad tecnológica que merece la pena conocer a la hora de instalar un sistema fotovoltaico y utilizar todo tipo de aparatos electrónicos. Las baterías de iones de litio han alcanzado una fama bien merecida y se han posicionado en multitud de industrias, desde la energética hasta la automovilística del presente y también del futuro. Pero dentro de este marco hay distintas variables más o menos óptimas dependiendo de lo que nuestro sistema demande.
El almacenamiento es uno de los campos más innovadores en cuanto a energía se refiere, pero es un camino lento que necesita de buenas inversiones para poder avanzar. Las baterías más comunes en la actualidad son las de iones de litio y plomo ácido, pero no van a ser las únicas según apuntan diferentes investigaciones. Al fin y al cabo, aunque están ofreciendo muy buenos resultados tienen limitaciones que se podrían superar con el avance de otras tecnologías.
Si hablamos de baterías de iones de litio se calcula que serán unas 3,4 millones las inservibles para el año 2025, y se estima que para el 2040 más de la mitad de la venta de los automóviles nuevos serán eléctricos (o al menos sin combustibles fósiles), lo que pone un punto de urgencia en el debate de cómo se van a reutilizar o gestionar sus baterías.
Existen multitud de razones por las que apostar por una batería de litio LiFePO4 como su rendimiento electroquímico con baja resistencia, un ciclo de vida más largo que el de otras baterías. Para evaluar su vida útil y tenerlas en condiciones de seguridad adecuadas es preferible conocer su proceso de carga y descarga ya que es lo que va a determinar el estado de dicho componente a futuro.
En la actualidad, ya se cuenta con vehículos totalmente dependientes de las energías renovables y la electricidad augurando un futuro sostenible para una de las principales industrias consumidoras de petróleo: el transporte. Los coches, los camiones y el transporte público llevan la delantera en el uso de electricidad para funcionar, pero la ambición de esta industria está llegando al transporte aéreo.
El BMS o Battery Management System es uno de los componentes más importantes para las baterías de litio ya que es el elemento de seguridad clave para evitar cualquier tipo de fallas. Este componente de seguridad controla el proceso de carga y descarga de las celdas de litio evitando cualquier percance. Cuando una batería de litio no se utiliza adecuadamente es relativamente fácil que se produzca una falla en el sistema, por lo que es importante tener conciencia del estado del BMS periódicamente.
