BATERÍAS DEL FUTURO
DESARROLLO. Los objetivos en sostenibilidad energética y la lucha contra el cambio climático requieren que los inventos en el ámbito de las baterías y almacenamiento se multipliquen por cincuenta hasta 2040
El almacenamiento de electricidad es uno de los grandes retos del futuro. jesús f. salvadores
El reto consiste en desarrollar un almacenamiento de electricidad mejor y más barato y hasta esta fecha harán falta cerca de 10.000 gigavatios-hora de baterías y otras formas de almacenamiento de energía en todo el mundo, es decir, 50 veces el tamaño del mercado actual.
El estudio, elaborado conjuntamente por la Oficina Europea de Patentes (OEP) y la Agencia Internacional de la Energía (AIE), indica que entre 2005 y 2018, la actividad del proceso de patentes de baterías y otras tecnologías de almacenamiento de electricidad creció a un ritmo medio anual del 14% en todo el mundo, cuatro veces más rápido que la media de cualquier ámbito tecnológico.
«La aceleración de la innovación será esencial para lograr ese crecimiento», según el director ejecutivo de la AIE, Fatih Birol, a propósito del estudio conjunto con la OEP y los objetivos fijados en sostenibilidad energética y reducción del impacto del cambio climático.
«La tecnología de almacenamiento de electricidad es vital cuando se trata de hacer frente a la demanda de movilidad eléctrica y lograr dar el giro hacia la energía renovable que se necesita si es que queremos mitigar el cambio climático», comentó por su parte el presidente de la OEP, Antonio Campinos.
El máximo responsable de esta oficina con sede en Múnich (sur de Alemania), agregó que «los datos sobre patentes revelan que, si bien Asia encabeza firmemente este sector estratégico, EE UU y Europa pueden contar con un nutrido ecosistema de innovación, incluida una gran cantidad de pymes e instituciones de investigación, que les permita permanecer en la carrera para la próxima generación de baterías».
El informe se titula La innovación en materia de baterías y almacenamiento de electricidad: un análisis global basado en datos de patentes y revela que las baterías representan casi el 90% de toda la actividad del proceso de patentes en el ámbito del almacenamiento de electricidad.
El aumento de la innovación en este ámbito «se debe principalmente a los avances logrados en cuanto a las baterías de iones de litio recargables utilizadas en dispositivos electrónicos de consumo y coches eléctricos».
Es la movilidad eléctrica la que está detrás del impulso al desarrollo de nuevos compuestos químicos de iones de litio destinados a mejorar la producción eléctrica, la durabilidad, la velocidad de carga y descarga y el reciclado, según el estudio.
«Los avances tecnológicos también están impulsados por la necesidad de integrar cantidades más grandes de energías renovables como la eólica y la solar en las redes eléctricas», indican en un comunicado los autores del informe.
Japón y Corea del Sur son líderes en tecnología de baterías a escala mundial, y están por encima de Europa, China y los Estados Unidos en número de patentes internacionales presentadas en este sector, revela el estudio.
En Europa Alemania presenta el mayor número de patentes en tecnología de baterías (5.080 patentes entre 2000-2018), por delante de Francia (1.354 patentes) y el Reino Unido (652), mientras que España aportó 118 familias de patentes internacionales en ese período, de las cuales más de la mitad (65 patentes) se registraron entre 2014-2018, lo que marca una tendencia al alza en los últimos años.
El desarrollo tecnológico ha provocado además un «descenso considerable» del precio de las baterías en los últimos años: casi un 90% desde 2010 en el caso de las baterías de iones de litio para vehículos eléctricos, y en torno a dos tercios durante el mismo período para las aplicaciones fijas, incluida la gestión de la red eléctrica.
La tecnología de iones de litio (Li-ion), que predomina en los vehículos eléctricos y los dispositivos electrónicos portátiles, ha impulsado la mayor parte de la innovación en baterías desde 2005. En 2018, los avances en células de iones de litio fueron responsables del 45% de la actividad de patentes relacionada con células de baterías, en comparación con tan solo el 7% de las células basadas en otros compuestos químicos.
En 2011, los vehículos eléctricos sustituyeron a la electrónica de consumo como principal motor de crecimiento de las invenciones relacionadas con las baterías de iones de litio y las mejoras en las baterías para los coches eléctricos han producido efectos indirectos positivos sobre las aplicaciones fijas, incluida la gestión de la red eléctrica.
En el ámbito de las tecnologías de almacenamiento están surgiendo además los supercondensadores y las baterías de flujo redox, que poseen potencial para abordar algunas deficiencias de las baterías de iones de litio.