Almacenamiento de energía en baterías hierro-aire, el camino hacia una red limpia, fiable y segura
Form Energy, empresa estadounidense fabricante de tecnología de almacenamiento de energía, está desarrollando y comercializando una batería de hierro-aire pionera capaz de almacenar electricidad durante 100 horas a un coste del sistema competitivo con las centrales eléctricas tradicionales. Esta batería, con capacidad para almacenar energía durante varios días, tiene como objetivo respaldar los sistemas eléctricos para que puedan funcionar de manera fiable con energía barata 100% renovable, todos los días del año.
Para hacer funcionar la red de forma fiable y asequible, necesitamos nuevas tecnologías capaces de almacenar electricidad durante varios días de forma rentable. Persiguiendo este objetivo, Form Energy ha reinventado y optimizado para la red eléctrica la batería de hierro-aire. Los componentes activos de esta batería de hierro-aire son algunos de los materiales más seguros, económicos y abundantes del planeta: hierro de bajo coste, agua y aire. Las baterías de hierro-aire son la mejor solución para equilibrar la variabilidad de las energías renovables debido a su coste extremadamente bajo, su seguridad, durabilidad y escalabilidad global.
El primer producto comercial que utiliza la tecnología hierro-aire está optimizado para almacenar electricidad durante 100 horas a un coste del sistema competitivo con las plantas de energía tradicionales Este producto es el primer paso de Form Energy para abordar la principal barrera para la descarbonización profunda: hacer que la energía renovable esté disponible cuando y donde se necesite, incluso durante varios días de clima extremo, interrupciones de la red o períodos de baja generación renovable.
El principio básico de funcionamiento de esta batería es la oxidación reversible. Funciona sumergiendo una pieza porosa de hierro, que actúa como ánodo, en una solución electrolítica y aprovecha el proceso natural de oxidación del metal para cargar y descargar energía durante varios días. Mientras se descarga, la batería toma oxígeno del aire y convierte el metal de hierro en óxido. Mientras se carga, la aplicación de una corriente eléctrica vuelve a convertir el óxido en hierro y la batería expulsa oxígeno.
Una de las principales ventajas de esta tecnología es su precio, ya que puede almacenar energía a menos de 1/10 del coste de la tecnología de baterías de iones de litio.
Aplicaciones tecnológicas
- Energías renovables firmes a pesar de cualquier evento climático y en cualquier temporada
- Expansión y optimización de la capacidad de transmisión sin nuevos cables
- Fiabilidad sin generación térmica
- Resiliencia durante eventos de la red de varios días
Sistema de almacenamiento para varios días modular y escalable
Cada módulo de batería individual tiene aproximadamente el ancho de un conjunto lavadora/secadora y contiene una pila de aproximadamente 50 celdas de un 1 m de altura. Las celdas contienen electrodos de hierro y aire, las partes de la batería que permiten las reacciones electroquímicas para almacenar y descargar electricidad. Cada una de estas celdas está llena de electrolito no inflamable a base de agua, como el electrolito que se usa en las baterías AA.
Estos módulos de batería están agrupados en casetas protegidas ambientalmente. Cientos de estas casetas se agrupan en bloques de energía modulares a escala de megavatios. Dependiendo del tamaño del sistema, de decenas a cientos de estos bloques de energía se conectan a la red eléctrica. A escala, en su configuración de menor densidad energética, un sistema de 1 MW ocupa 0,4 ha. Las configuraciones de mayor densidad pueden alcanzar más de 7,5 MW/ha.
Estos sistemas de baterías se pueden ubicar en cualquier lugar, incluso en áreas urbanas, para satisfacer demandas energéticas a gran escala. Las baterías de hierro-aire complementan la función de las baterías de iones de litio, lo que permite un equilibrio óptimo de ambas tecnologías para apoyar un sistema eléctrico renovable y fiable a bajo coste durante todo el año.
La primera planta de fabricación de baterías a escala comercial de Form Energy se ubicará en Weirton, West Virginia, en el emplazamiento de la antigua planta Weirton Steel. En última instancia, la instalación empleará a más de 750 personas cuando opere a plena capacidad. La compañía espera comenzar la construcción de esta fábrica en 2023 y comenzar a fabricar sistemas de baterías de hierro-aire para una su comercialización a gran escala partir de 2024.
