Como baterias de ion-lítioque alimentam desde celulares até carrosestamos salvando cada vez más redes eléctricas en todo el mundo.
Baterías del tamanho de contenedores de carga estamos conectados a líneas de energía e instaladas al lado de paneles solares y turbinas eólicas. Elas armazenam energia quando ela é abundante e barata ea liberam quando o consumo de electricidad disparado, ayudando a reducir la necesidad de usos y líneas de transmisión de caras.
Los pescadores americanos inventaron una batería de ión-lítio en la década de 1970 y después mostraron que estos dispositivos podían ayudar a la red eléctrica. Mas, por muito tempo, as baterias avançaram pouco porque operadores de redes e ejecutivos de concesionárias as viam como caras e arriscadas.
Um dos primeiros avanços ocorreu há cerca de 15 años, cuando los ingenieros de una empresa de energía dos EUA instalaram uma das primeiras baterías de íon-lítio conectadas a una red eléctrica en un desierto a casi 2.700 metros de altitud no Chile. Desafiando noções convencionais de como o sistema eléctrico deveria funcionar, essa equipe ajudou a provar que as baterias poderiam tornar as redes mais estánveis e confiáveis.
La idea de armazenar energia não era nova. Tomás Edison desenvolveu baterias alcalinas de níquel-ferro principalmente para la industria y los primeros vehículos eléctricos. Diversas empresas tentaram outras tecnologias, como o sódio-enxofreque não ganharam muita tração. E algumas concesionárias bombeiam água morro acima há décadas para depois liberá-la para gerar eletricidade.
Mas estos sistemas eran relativamente limitados. En comparación, el tipo de batería de ión-lítio instalada no Desierto de Atacama En 2009, é usado en todo el mundo.
El rápido crecimiento de energia eólica e solar ea creciente demanda por eletricidade criada por centros de datos tornam as baterias essenciais. Elas armazenam o excedente de energía renovável para momentos sem vento ou sol e mantêm o equilíbrio entre oferta y demanda.
Veja a California. En los últimos años, las autoridades estaduais frecuentemente piden aos moradores que reduzissem o uso de electricidad en los días siguientes de verano para evitar apagones. Mas não houve tais alertas desde 2022, principalmente porque as baterias permitiram ao estado usar sua abundante energia solar Comí una noche. En los últimos siete años, California agregó 30 veces más capacidad de armamento de batería desde 2018.
El resto del mundo también tiene un crecimiento impresionante, segundo en la Agência Internacional de Energia (AIE), una organización multilateral con sede en París. O boom só foi possível graças a uma queda sorprendente del 90% no custo das baterias nos últimos 15 años, a medida que nuevas fábricas entrarán en operación. A China é de longe a major fabricante de baterías do mundo, mas europaIndia y Estados Unidos también están ampliando la producción.
“As baterias estão mudando o jogo diante dos nossos olhos”, dijo recientemente Fatih Birol, director ejecutivo de AIE.
UM COMEÇO ACIDENTADO
El uso de baterías en la red no es fácil.
Una empresa de Virginia Chamada AES comenzó a probar baterías de red en Indiana, Pensilvânia y California desde 2008, más concesionarias de energía dos EUA también comenzaron a usar las comercialmente dos años después. O ritmo foi lento no inicio.
“Não havia experiência com armazenamento por bateria”, dijo Carla Peterman, ex integrante de la Comisión de Energía de California y actual vicepresidenta ejecutiva de Pacific Gas & Electric, una de las principales concesionarias del estado. “Era um pouco da questão do ovo ou da galinha: não havia o suficiente instalado para realmente decir que isso poderia ser una gran parte del sistema energético.”
Mas algunos americanos viam claramente los beneficios de las baterias. Um deles era Christopher Shelton, ejecutivo de AES, que posee concesionarias y usinas en el mundo entero.
Ele começou a estudar baterias de ion-lítio quando sus chefs pediram aos funcionários que presentan propuestas para una “ideia de un billhão de dólares”. Shelton dice que acreditava que as baterias poderiam reduzir a necessidade de usinas acionadas apenas quando a demanda por eletricidade atingia picos.
“¿Por qué construir un objetivo que no vas a usar más del 5% del tiempo?”, dijo Shelton. “Nós dizíamos que as baterias deveriam ser uma alternativa às usinas de pico.”
Ele instalou as primeiras cells de bateria em uma discreta subestação elétrica nos arredores de Indianápolis, ciudad famosa por su corrida de 500 millas. Una empresa ahora está conectada con Norristown, Pensilvânia, en un centro de operaciones del principal operador de red del país, PJM Interconnection. Em seguida, un área de Los Ángeles foi conectada, seguida por una batería mayor para una red de Indianápolis.
Embora os testes tenham sido bem-sucedidos, nãoimpresionaram muitos ejecutivos de concesionarias americanas. La razón típica de un sector que se orgulha por manter o que conhece melhor: grandes usinas a carvão, gás e nuclear. Cualquier otra cosa era generalmente tratada como una amea que podría causar blecautes.
“TESTANDO NA LUA”
Pouco além de alguma raposa-do-deserto vive en el planalto desolado do Chile onde a AES instalou su proyecto de batería. O local fica a varias horas dos aeropuertos más próximos, en Calama y Antofagasta.
Después de posar, los visitantes deben dirigirse ao menos quatro horas até os salares do Atacama, onde trabalhadores coletam lítio — um ingrediente fundamental das baterias.
El campamento de AES es una hora avanzada. Ele se situa em um caminho rochoso e não pavimentado, cheio de pneus estourados ao longo da trilha. Embora as temperaturas durante o final da primavera eo início do verão possam chegar a 27ºC, as noites beiram o congelamento.
“Era como levantar una batería y testá-la na Lua”, dice Joaquín Meléndez, ingeniero que lidera el proyecto de AES solloza Shelton.
A principios de los años 2000, Chile se enfrentó a una crisis energética porque en Argentina, su principal proveedor de gas natural, no conseguía entregar o suficiente. Isso deixou o Chile — que não tem fontes domestics de combustível — com pouca energia para su população e para sus minas de cobre, yodo y lítio.
El país fue forzado a depender de usinas que queimavam carvão importado e caro. Mas estas usinas no pueden aumentar o disminuir su producción rápidamente, ya que las necesidades de las mineradoras varían mucho.
Foi aí que as baterias entraram. Mientras uma usina a carvão pode levar cerca de 12 minutos para entrar en operación, as baterias podem fornecer energia quase instantáneamente. Ao combinar as duas, ingenheiros perceberam que as baterias poderiam fornecer eletricidade às minas tanto como usinas a carvão se aqueciam.
Meléndez trabajó 16 horas por día durante seis meses para conectar a primera batería de ión-lítio comercializada a una red eléctrica. Este equipo aún está ahí, incorpora la mayor parte de sus funciones tenha sido transferida para unidades más nuevas, eficientes y accesibles.
O projeto foi inmediatamente bem-sucedido, ayudando a manter o sistema eléctrico estável quando operações de mineração causavam picos que antes levavam a falhas e quedas de energía.
Los años siguientes, AES instaló más baterías en Estados Unidos y en Chile, incluido el lado de grandes usinas solares.
En la última década, baterias ajudaram o Chile a usar menos carvão. En diciembre pasado, el país obtuvo más del 40% de su electricidad de paneles solares y turbinas eólicas, ante el 19% cinco años antes, de acuerdo con Ember Energy Research, una organización sin fines lucrativos. Australia, Reino Unido, China, India y otros países también están agregando mucha energía renovada y baterías.
Shelton dice que se sorprendió con el crecimiento reciente. “Nós subestimamos o quanto os preços cairiam.”
