La LG Chem RESU es una batería de ion-litio popular en la energía solar residencial. Fuente de la imagen: PRNewsWire

Las baterías de ion-litio se están convirtiendo en una opción popular en el almacenamiento de energía residencial. Las baterías de ion-litio pueden almacenar energía para usarla después, como por ejemplo, durante un apagón. Cuando se combina con paneles solares, el exceso de energía solar producido durante el día se almacena en la batería y se utiliza por la noche cuando los paneles solares no generan electricidad.

Las baterías de litio son la elección de batería residencial más común porque son duraderas, requieren poco mantenimiento y no ocupan tanto espacio como otro tipo de baterías. Normalmente, instalarlas cuesta entre $12,000 y $20,000 y, en algunos casos, pueden hacer que los propietarios de viviendas ahorren un dinero extra en sus facturas eléctricas.

¿Qué es una batería solar de ion-litio?

Las baterías solares de litio son una solución de almacenamiento de energía recargable que se puede combinar con un sistema de energía solar para almacenar el exceso de energía solar. Las baterías de ion-litio se usan normalmente en aparatos electrónicos recargables como un celular y en vehículos eléctricos (EV).

En 2015, Tesla, el popular fabricante de EV, anunció su nueva batería solar de ion-litio, la Powerwall 1, inspirada por la tecnología usada en sus EV.

El lanzamiento de la Powerwall 1 inició un torrente de debates e investigación sobre el almacenamiento de energía y el desarrollo de baterías solares económicas. Esto también impulsó a Tesla a ser uno de los mejores fabricantes de baterías en EE. UU. La Powerwall abrió el camino del futuro de las baterías solares de ion-litio, estableciendo el precio del almacenamiento de energía en baterías, impulsando la inversión en el sector del almacenamiento de energía y creando la esperanza de que la tecnología de las baterías podría llegar a ser accesible para los clientes residenciales promedio.

Antes del desarrollo de la Tesla Powerwall, la mayoría de sistemas de almacenamiento solar estaban formados por bancos de baterías de plomo ácido. Sin embargo, ahora hay muchas baterías solares de ion-litio en el mercado, de manera que todos los propietarios de viviendas pueden encontrar la opción más adecuada para ellos.

No obstante, a pesar de todas las expectativas sobre esta nueva tecnología, tanto la industria como los analistas han olvidado hacerse una simple pregunta. ¿Las baterías solares de ion-litio son el mejor tipo de batería para un sistema de paneles solares?

El experto en energía solar, Will White, nos explica cómo funcionan las baterías de ion-litio en este video:

¿Cuánto cuestan las baterías solares de ion-litio?

La mayor preocupación de la mayoría de los propietarios de viviendas es cuánto les costará un sistema de almacenamiento de energía. El costo total de instalar un sistema de almacenamiento con batería de litio podría variar desde los $7,000 hasta más de $30,000.

El precio puede variar dependiendo de:

• Qué fabricante elijas.
• Las características de la batería.
• Cuántas baterías necesites.
• Los costos de instalación.

El costo de instalar baterías de ion-litio es mucho más alto que el de instalar baterías de plomo ácido. La instalación de una batería de plomo ácido te podría costar desde los $5,000 hasta un máximo de $15,000, mucho menor que el costo de instalación de las baterías solares de ion-litio.

Entonces, ¿por qué la gente sigue eligiendo las baterías de ion-litio? El alto costo viene acompañado de muchos beneficios añadidos que no conseguirías con las baterías de plomo ácido, lo que para algunos justifica su alto costo.

Marcas populares de baterías solares de ion-litio

Hay muchas baterías solares de ion-litio en el mercado. La opción más popular de almacenamiento de energía en batería es la Tesla Powerwall, una batería de ion-litio de 13.5 kilovatios hora que cuesta unos $11,500, incluyendo los costos de instalación cuando se compra junto con los paneles solares de Tesla.

La Tesla Powerwall es una de las baterías solares de ion-litio más baratas, lo que es una de las razones de su popularidad.

La siguiente tabla resume otras baterías solares de ion-litio populares del mercado:

La razón por la que la aparición de las baterías solares de ion-litio estremeció la industria de la energía solar es que esa tecnología ofrece una variedad de beneficios sobre las baterías de plomo ácido.

Sin embargo, hay algunos casos en los que una batería de plomo ácido puede ser una mejor opción para almacenar tu energía solar.

Pros de las baterías solares de ion-litio

Las ventajas de las baterías solares de ion-litio incluyen:

• Mayor profundidad de descarga
• Vida útil larga
• Mayor densidad energética
• Alta eficiencia
• Menor mantenimiento

Mayor profundidad de descarga (DoD)

La DoD o profundidad de descarga de una batería es la cantidad de la energía almacenada en la batería que se ha usado en comparación con la capacidad total de la batería. La mayoría de las baterías vienen con una DoD recomendada para mantener la salud de la batería.

Las baterías solares de ion-litio son baterías de ciclo profundo, por lo que tienen una DoD de un 95 %. Muchas baterías de plomo ácido tienen una DoD del 50 %. Esto significa que puedes usar más energía de la almacenada en una batería de ion-litio sin tener que cargarla tan a menudo.

Vida útil larga

Como las baterías de ion-litio tienen una DoD alta y no necesitan cargarse y recargarse tan a menudo, tienen una vida útil larga.

La mayoría de las baterías solares de ion-litio tienen una vida útil garantizada mínima de unos 10 años, o un ciclo de vida de 10,000 ciclos, lo que ocurra primero. Las baterías de plomo ácido, por su lado, solo tienen una vida útil garantizada de unos 5 años.

Mayor densidad energética

La densidad energética de una batería se refiere a cuánta energía puede tener una batería en relación con el tamaño físico de la misma.

Las baterías de ion-litio pueden almacenar más energía sin ocupar tanto espacio como las baterías de plomo ácido, lo que es ideal para casas donde el espacio es limitado.

Alta eficiencia

Las baterías de ion-litio tienen un índice de eficiencia de ida y vuelta más alto que otros tipos de baterías solares del mercado.

La eficiencia se refiere a la cantidad de energía útil que obtienes de tu batería en comparación con cuánta energía le toma almacenarla. Las baterías de ion-litio tienen eficiencias de entre el 90 y el 95 %.

Menor mantenimiento

No tener que preocuparte por el mantenimiento habitual es una de esas ventajas a las que no le puedes poner un precio.

Las baterías solares de ion-litio no requieren tanto mantenimiento como las baterías de plomo ácido inundadas.

Contras de las baterías solares de ion-litio

Las desventajas de las baterías solares de ion-litio incluyen:

• Alto costo
• Fuga térmica

Alto costo

Las baterías de ion-litio tienden a ser la opción de almacenamiento en batería más costosa, especialmente si se comparan con las baterías de plomo ácido.

La buena noticia es que los sistemas de batería solares se benefician de incentivos como el crédito fiscal federal, lo que ayuda a que las baterías de ion-litio sean más asequibles. Además, aunque las baterías de plomo ácido puedan ser más baratas, tienen que reemplazarse más a menudo que los sistemas de ion-litio de larga duración.

Fuga térmica

Las baterías de ion-litio tienen un mayor riesgo de fuga térmica, lo que significa que se incendian. No obstante, una batería solar de ion-litio que se ha instalado correctamente no tiene prácticamente ningún riesgo.

¿Cómo se reciclan las baterías de ion-litio?

Las baterías se reciclan triturándolas y mezclando todos sus componentes. Cuando todos los metales se han mezclado hasta ser convertidos en polvo, es necesario separarlos licuándolos o disolviéndolos en ácido, de modo que el metal deseado se pueda recuperar.

Como el proceso de reciclaje de las baterías está en las primeras fases, Estados Unidos ha sugerido una mejora de la Ley de Producción de Defensa. El objetivo es invertir dinero en la obtención de los metales que necesitamos para una transición a la energía limpia, mientras se investiga e invierte en reciclar baterías de ion-litio.

Como alternativa, en lugar de triturar baterías antiguas, a veces las baterías se pueden reutilizar en un EV. Las baterías de ion-litio tienen una vida útil muy larga, y aunque pierdan su capacidad de hacer funcionar un auto, se pueden seguir usando para necesidades de almacenamiento de energía menos intensas, como la energía de respaldo.

Hoy en día, cuando reemplazas una tecnología, como tu EV o tu batería de almacenamiento, reciclar la antigua es esencial. Puedes encontrar recicladores electrónicos certificados a través de la página web de la EPA. Por otra parte, algunos fabricantes como Tesla recogerán sus baterías de ion-litio al final de su vida útil para ser recicladas.

¿Qué convierte el reciclaje de baterías de ion-litio en un reto?

En este momento, los métodos actuales de reciclaje no son lo suficientemente sofisticados como para extraer la mayoría de los metales esenciales que se pueden reutilizar de una forma que sea más económica que la minería.

Es más barato extraer la mayoría de los metales encontrados en una batería de ion-litio que reciclarlos. Quizás, irónicamente, la extracción tan barata del litio sea una de las muchas razones por las que podemos invertir tanto en baterías. Por desgracia, si fabricamos baterías de litio baratas que no se reciclan, terminaremos con vertederos llenos de residuos electrónicos.

Aunque reciclar las baterías requiere algo de trabajo extra y costo adicional, los metales de las baterías son duraderos y útiles. El reciclaje necesita volverse económico para reducir nuestra dependencia del litio recién extraído.

Como la extracción del litio emite una gran cantidad de CO2, usar litio y otros metales de baterías recicladas es una alternativa más ecológica y sostenible.

Además, una posible escasez de metales usados en las baterías está acechando. Dar con una forma de reutilizar todos los metales de las baterías antiguas ayudará a cumplir con las necesidades de suministro.

¿Cuándo es una batería solar de ion-litio la mejor opción?

Las baterías solares de ion-litio son el mejor sistema de almacenamiento de energía solar para el uso residencial diario porque ocupan poco espacio a la vez que almacenan una importante cantidad de energía. Además, su alta DoD hace que puedas usar una mayor cantidad de energía de la almacenada.

La batería durará más tiempo, por lo que no necesitarás reemplazarla tan a menudo como una batería de plomo ácido. Además, su alta eficiencia también hace que puedas usar más energía de la que producen y almacenan tus paneles solares, lo que te dará una mayor rentabilidad a tu inversión.

Sin embargo, en algunos casos, otros tipos de baterías, como las baterías de plomo ácido, podrían funcionarte mejor. Como, por ejemplo, si solo usas una batería solar como almacenamiento de energía de reserva. Al no agotar una batería de reserva normalmente, la baja DoD y vida útil no importan tanto, por lo que gastar ese dinero extra por esas prestaciones no será necesario.

Las baterías de plomo ácido también son populares en proyectos de sistemas de energía solar desconectados de la red eléctrica que no se usan regularmente, como las cabañas vacacionales. Pero para un uso diario, invertir más dinero en una batería solar de ion-litio es probablemente tu mejor opción.

Tanto si es para una batería de respaldo desconectada de la red eléctrica como para un sistema solar conectado a la red eléctrica, el almacenamiento de energía puede ayudarte a usar únicamente energía limpia. Contacta con instaladores locales de paneles solares para descubrir el mejor sistema de batería solar para combinar con tus paneles solares.