Hasta qué punto las energías renovables deberían dominar las redes energéticas de Australia es una cuestión importante en la ciencia y la política.La energía solar y eólica son claramente ahora las formas de electricidad más baratas.Pero los límites a estas tecnologías pueden socavar los argumentos a favor de una combinación eléctrica exclusivamente de energías renovables.

Los desafíos que plantean los generadores solares y eólicos son reales.Son intrínsecamente variables y producen electricidad sólo cuando brilla el sol y sopla el viento.Para garantizar un suministro energético fiable, las redes dominadas por energías renovables necesitan una capacidad "consolidada": tecnología de respaldo que pueda suministrar electricidad según la demanda.

Algunos, incluido el gobierno albanés, sostienen que se necesitan generadores a gas para llenar el vacío.Otros, como la Coalición, dicen que las energías renovables no pueden "mantener las luces encendidas" en absoluto y que Australia debería buscarenergía nuclearen cambio.

Pero se está desarrollando rápidamente una nueva forma de fortalecer las redes eléctricas del mundo:baterías de iones de sodio.Este emergenteLa tecnología de almacenamiento de energía podría cambiar las reglas del juego: permitir que nuestras redes funcionen 100% con energías renovables.

Baterías de iones de sodio: pros y contras

El almacenamiento de energía se acumulaexceso de energíagenerado por energías renovables, lo almacena y luego lo libera según la demanda, para ayudar a garantizar un suministro confiable.Estas instalaciones proporcionan almacenamiento a corto o largo plazo (más de 100 horas).

En la actualidad, las baterías de iones de litio son la principal tecnología de almacenamiento, pero son las mejores para el almacenamiento a corto plazo.Las baterías de iones de sodio están ahora casi listas para llenar el vacío de almacenamiento a largo plazo.

Como sugiere el nombre, las baterías de iones de sodio contienen sodio (símbolo Na), un elemento que se encuentra en la sal.La tecnología implica el movimiento de iones de sodio entre los polos positivo y negativo, lo que crea una carga.

La tecnología utilizada en las baterías de iones de sodio es similar a la de las baterías de iones de litio.De hecho, comootros han notado, las fábricas que actualmente producen baterías de litio podrían pasar fácil y económicamente a baterías de sodio.

Y el sodio es unmucho más abundantematerial que el litio y potencialmente más barato de extraer.

Algunos tipos de minería de litiorequerirmucha agua y energía y tenerllevado acontaminación local, como en América del Sur.lagos alpinos.Sin embargo, los problemas de contaminación son mucho menores en el litio de roca dura australiano.

El reciclaje y eliminación de baterías de litio esdesafianteâaunque mucho más fácil que reciclar el carbono de los combustibles fósiles.

En términos de rendimiento, las baterías de sodio.mantener su cargodurante mucho más tiempo que las baterías de litio.

Pero como ocurre con cualquier tecnología, las baterías de iones de sodio presentan desafíos.Los iones de sodio son más grandes y pesados ​​que los iones de litio.Esto significa que las baterías estánmenos denso en energíaque sus homólogos de litio, por lo que requieren más espacio y material para almacenar la misma cantidad de carga.

Sin embargo, esto está mejorando.De acuerdo aun análisis, la densidad energética de las baterías a base de sodio en 2022 fue igual a la de las de gama bajabaterías de iones de litiouna década antes.

Y la investigación y el desarrollo en curso significan que su densidad energética continúa aumentando.aumentar.

Llegar al mercado

Como ocurre con todas las tecnologías prometedoras, una pregunta clave para las baterías de iones de sodio es cuándo podrían comercializarse ampliamente.

Para responder a eso, podemos miraranálisis recientebasado en un métododesarrollado por el Instituto de Tecnología de Massachusetts.Sugiere que las baterías de iones de sodio se están volviendo cada vez más competitivas en cuanto a costos, por lo que podrían ingresar al mercado global ya en 2027.

El análisis sugirió que las baterías de iones de sodio pronto igualarían el costo del uso de energía alimentada por gas como fuente de energía reafirmante.

De manera similar, unevaluaciónEl informe del Departamento de Energía de Estados Unidos en septiembre del año pasado encontró que se espera que las baterías de iones de sodio "adopten una participación de mercado significativa para 2030".

Dijo que la tecnología podría convertirse en un reemplazo competitivo para las baterías de plomo-ácido o de fosfato de litio-hierro tanto en la electrificación de vehículos a pequeña escala como en aplicaciones "detrás del medidor", como respaldo de sistemas de paneles solares domésticos.

El análisis encontró que la fabricación actual y planificada de baterías de iones de sodio eraconcentrado en chinay Europa, y varios grandes productores de baterías estaban "proyectando instalaciones de fabricación a gran escala en un futuro próximo".

Entre ellos se incluye la empresa china de vehículos de motor eléctrico BYD, que hasegún se informacomenzó a construir una instalación de baterías de iones de sodio en Xuzhou.

En Australia, la empresa de baterías Farradion, con sede en el Reino Unidoinstaladopequeños módulos estacionarios en el valle de Yarra de Victoria en 2022.

Manteniendo nuestras opciones abiertas

Un plan reciente del Operador del Mercado Energético Australiano (AEMO) sugiere que la energía alimentada con carbón se eliminará gradualmente para 2035. Pero el plan sugiere que una cantidad significativa de gas permanecerá en la red.

El análisis de AEMO no analizó el potencial del almacenamiento de energía de larga duración para competir con el gas.Sin embargo, el desarrollo de tecnologías como las baterías de iones de sodio sugiere que deberíamos cuestionar la supuesta necesidad de gas de AEMO en el futuro.

Las innovaciones disruptivas crecen rápida y exponencialmente.Sólo necesitamos mirar las tasas de crecimiento anual detecnologías de energía limpia existentescomo la solar (29%), la eólica (14%), los vehículos eléctricos (54%) y el almacenamiento en baterías (52%).

La Autoridad de Cambio Climático esactualmente evaluandoLa posible transición tecnológica y las vías de emisión de Australia a medida que avanzamos hacia emisiones netas cero para 2050. Dentro del alcance de la revisión está examinar qué tecnologías se pueden implementar en cada sector para respaldar la reducción de emisiones.

El potencial de las baterías de iones de sodio sugiere que las políticas propuestas por la autoridad no deberían limitarse a opciones contaminantes para el sector eléctrico, como la energía a gas.Es probable que dentro de unos años se comercialicen alternativas más limpias, y la estabilidad de nuestro clima depende de su planificación.

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