Eficiència energètica
Verlo siempre en Español
Planta fotovoltaica de Son Orlandis, Mallorca.
La transició fins a adoptar energies renovables és fonamental per combatre el canvi climàtic i reduir l'ús dels combustibles fòssils. Fonts com la solar i l'eòlica són inesgotables i netes, però presenten el repte de la variabilitat i la dependència de les condicions climàtiques.
Per donar resposta a aquest inconvenient, l'emmagatzematge energètic es converteix en la peça clau, garantint una oferta energètica constant i fiable, tal com sosté Nature al seu informe sobre les bateries de flux redox de vanadi.
I les bateries de liti? Han estat imprescindibles en l'àmbit de l'emmagatzematge energètic per la seva densitat energètica i portabilitat, però presenten un inconvenient clar: estan limitades pel seu cicle de vida i per l'impacte ambiental associat a l'extracció. En aquest context, el vanadi sorgeix com una solució prometedora.
Què són les bateries de flux de vanadi?
El vanadi (V) és un element químic resistent i platejat amb nombre atòmic 23. S'utilitza en aliatges per enfortir i millorar la resistència al xoc i a la corrosió d'altres metalls. Té aplicacions en la indústria química i en emmagatzematge, com és el cas de les bateries de flux de vanadi.
Les bateries de flux de vanadi o BFV són un tipus de bateria recarregable que utilitza vanadi en diferents estats d'oxidació per emmagatzemar energia. Consten de dos tancs de solució líquida, separats per una membrana. En carregar i descarregar la bateria, el vanadi s'oxida o es redueix, permetent que els electrons alliberats generin corrent elèctric.
Com funcionen les bateries de vanadi?
La bateria rep l'energia provinent del sol i del vent. Gràcies a aquesta energia, es carrega.
La càrrega/descàrrega es produeix cedint electrons i intercanviant protons entre ambdós tancs d'electròlit de vanadi.
Les reaccions d'oxidació i reducció en els stacks (o cel·les electroquímiques) creen diferents fluxos elèctrics.
L'anòlit (fluid de vanadi en elèctrode negatiu) cedeix un electró en la descàrrega de la bateria, que absorbeix el catòlit (fluid de vanadi en elèctrode positiu) a través del circuit elèctric que es forma entre tots dos. En la càrrega es produeix el procés invers.
Quan l'anòlit cedeix l'electró per equilibrar càrregues, l'àcid sulfúric de la seva dissolució cedeix un protó (H+), que travessa la membrana i es transforma en aigua en el catòlit.
L'energia aconseguida a la cel·la electroquímica s'emmagatzema als tancs gegants per quan sigui necessària. Això aporta flexibilitat al sistema, perquè només cal augmentar la mida o el nombre de tancs per incrementar les hores d'emmagatzematge.
Els dies en què no es disposa de recursos naturals, es pot seguir utilitzant energia renovable gràcies a la bateria de vanadi. Aquestes bateries poden emmagatzemar el 35% de la producció total d'una planta fotovoltaica.
I en què es diferencien de les bateries de liti? Els experts de l'Àrea d'Innovació de la filial renovable d'Endesa, Enel Green Power, tenen la resposta:
"Les bateries de flux de vanadi emmagatzemen energia elèctrica de forma electroquímica, com les bateries de liti, però fent servir una configuració diferent i elements diferents del liti, en aquest cas el vanadi. L'ús d'un component que no és el liti ens permet diferenciar la nostra cartera de solucions d'emmagatzematge, reduint així la dependència d'un únic material crític.
El vanadi proporciona una solució d'emmagatzematge que pot compensar la intermitència de l'energia renovable, encara que hi hagi pics de demanda. Aquestes bateries ho aconsegueixen gràcies al fet que emmagatzemen energia durant períodes d'alta producció i l'alliberen quan es necessita. El procés permet reduir la dependència de les fonts d'energia convencionals.
I la xarxa elèctrica està preparada per suportar aquestes bateries? La seva flexibilitat i escalabilitat fan que siguin adequades per integrar-les en xarxes elèctriques modernes. Aconsegueixen que l'energia generada es pugui alliberar de forma controlada i precisa, tal com recull MPDI a l'estudi d'Energies sobre un model de circuit equivalent per a bateries de flux redox de vanadi.
La primera instal·lació de vanadi a Espanya
La posada en servei de la instal·lació de bateries de vanadi més gran d'Europa i la primera a Espanya, ubicada a Mallorca, marca una fita en el desenvolupament i l'adopció d'aquesta tecnologia al nostre país.
Bateria de vanadi a la planta fotovoltaica de Son Orlandis, Mallorca.
La instal·lació a les illes Balears s'ha dut a terme en una planta fotovoltaica, permetent combinar la producció d'energia solar amb un innovador sistema d'emmagatzematge d'energia anomenat VCHARGE±. La seva potència? D'1,1 MW, amb una capacitat de 5,5 MVh.
El sistema d'emmagatzematge de Son Orlandis està format per una bateria que utilitza tecnologia de flux redox de vanadi amb una gran adaptabilitat i capacitat. És una solució segura i, a més de tenir una vida útil gairebé infinita, també es pot reutilitzar.
El vanadi té un paper crucial en la transició cap a un sistema energètic més sostenible i resilient. Les característiques de les BFV, incloent-hi la durabilitat, l'eficiència i la compatibilitat ambiental, les converteixen en una tecnologia clau per combatre el canvi climàtic.
Contenido relacionado
Eficiència energètica
El poder d'una il·luminació residencial eficient
Eficiència energètica
La IA i el 5G s'alien per aconseguir una eficiència energètica més gran
Eficiència energètica
Empreses més eficients
Eficiència energètica
Les passive houses i l'aposta per l'eficiència energètica
Eficiència energètica