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¿Son sostenibles las baterías fotovoltaicas?

El efecto contaminante siempre ha sido una de las grandes inquietudes al generar energía. Antes de la llegada de las baterías de litio, preocupaba cómo almacenar la electricidad y disponer de esa energía cuando fuese necesario. Y es que las baterías fotovoltaicas donde se almacenaba eran muy contaminantes y conllevaban muchos riesgos.

¿Qué es la «edificación sostenible»?

En el año 2018, la Directiva 2018/844 del Parlamento Europeo revisaba y modificaba la anterior  (la Directiva 2020/31/UE del Parlamento Europeo y del Consejo), donde el objetivo era que todos los nuevos edificios tuvieran un consumo energético casi nulo. En esta nueva directiva, el objetivo principal se centra en introducir sistemas de control y automatización de edificios para acelerar la renovación rentable de los edificios ya existentes, como por ejemplo la integración de los sistemas domóticos. Introduce así un indicador de inteligencia para evaluar la preparación tecnológica del edificio.

¿Cómo conseguir este ambicioso objetivo? Mejorando las condiciones constructivas de las viviendas, para necesitar mucha menos energía que las construcciones actuales. Y también consiguiendo la energía necesaria con un menor impacto ecológico y de una forma más eficiente.

¿Qué papel juegan las baterías en una instalación fotovoltaica?

Las baterías ayudan a no depender de la red de suministro eléctrico. Al cubrir el consumo de la vivienda con las placas solares, la instalación fotovoltaica es estable y conseguimos así ser autosuficientes. Durante los picos de producción en las horas de sol, la electricidad que no se utiliza en la vivienda, se almacena en una batería de litio o una batería de plomo ácido. Este exceso de electricidad más tarde se puede utilizar.

Baterías de alto rendimiento

El precio de las baterías puede suponer un obstáculo para algunas personas. A pesar de ello, debemos tener en cuenta los beneficios que nos pueden aportar las baterías de litio de alto rendimiento respecto a otras tecnologías.

Este tipo de baterías solares, gracias a sus características, elevan la eficiencia de las instalaciones de energía fotovoltaica. Se recargan con rapidez, pueden descargarse casi por completo y no tienen efecto memoria. Otra de las ventajas que nos ofrece es su larga vida útil, lo que nos ayudará a compensar su precio elevado. Tampoco necesitan ventilación, por lo que instalarlas en un cuarto sin ella no sería una preocupación. Tampoco lo serían los gases nocivos que otros modelos sí desprenden. Requieren poco mantenimiento, así que los gastos son menores que con otras tecnologías. Y su instalación también es más sencilla debido a su reducido peso.

Las actuales baterías de litio son las más utilizadas. Pero son solo el principio. Con el tiempo y la mejora de la tecnología, se sigue mejorando la sostenibilidad de las baterías fotovoltaicas y se descubren materiales que mejoran las cualidades de las tradicionales baterías de plomo ácido, así como de las actuales de litio.

Tipos de baterías de alto rendimiento

Baterías de litio. Como ya hemos comentado, se trata de baterías que ocupan poco espacio, no pesan mucho y no emiten gases nocivos. Fáciles de colocar en cualquier sitio, su carga es rápida y pueden descargarse sin perjudicar su vida útil.

Batería de acero-cobre. Batería que por el momento se encuentra en estudio y se tiene que probar todavía en funcionamiento real. Los principales componentes de este tipo de baterías fotovoltaicas provienen de la chatarra reciclada.

Batería de sodio-manganeso. Se encuentran en desarrollo. Surgieron a partir de un concepto teórico en el año 1928. Y se basa en una estructura del Manganeso con un electrón menos. Que se conoce como estado “1-plus” o “monovalente”. La huella ambiental de este tipo de baterías fotovoltaicas sería muy reducida.

Baterías de aluminio-grafito. También se encuentran en desarrollo. Sería la primera batería de alto rendimiento en la que se emplearía aluminio y grafito en su fabricación, dos materiales muy baratos.

Pila primaria de aluminio-aire. Se trata de una pila primaria en la que se reemplaza el aluminio para recuperar toda su capacidad energética. Es más eficiente que las baterías de litio actuales. Su peso es menor y reduce de forma considerable el riesgo de explosión. La investigación de este tipo de baterías está más enfocada en el sector automovilístico

Instalación fotovoltaica: ¿Es posible añadirle baterías?

Si nuestro objetivo es ser autosuficientes, la respuesta es sí. Puedes tener en funcionamiento una instalación fotovoltaica y con el tiempo añadirle baterías para poder usar tu propia energía y ser completamente autónomo.  Una instalación fotovoltaica puede funcionar sin batería, pero entonces no estaríamos aprovechando esa energía que se ha generado durante el día. Sin la batería, no tendríamos forma de almacenarla para su uso posterior, por ejemplo para por la noche. Entonces deberemos hacer uso de la energía proveniente de la red.

Beneficios de las baterías solares de alto rendimiento

  • Larga vida útil: pueden llegar a durar unos 7.000 ciclos, que equivale a más de 19 cargas y descargas diarias.
  • Tiempo de carga: las baterías de alto rendimiento son las más rápidas en cargarse
  • Capacidad de descarga: pueden descargarse casi por completo sin perjudicar su vida útil.
  • Gran almacenaje: utilizaremos por la noche la electricidad acumulada durante el día en la baterías, pudiendo acumular en 10 horas 5.000 Wh.
  • Tamaño y peso: no es preciso disponer de grandes espacios ni sitios ventilados para su instalación, ya que son relativamente pequeñas, así como livianas.
  • Garantía de funcionamiento: 10 años o más de garantía.

Rawlemon: instalación solar alternativa

¿Qué es el Rawlemon?

El rawlemon es una esfera transparente. Su forma esférica ayuda a que pueda aprovechar mejor la luz difusa, hasta en un 15%. Además, el prototipo convirtió hasta un 70% más de energía que los paneles solares fotovoltaicos tradicionales de doble eje. Y tiene una eficiencia un 35% mayor que los paneles solares fotovoltaicos tradicionales. Además, al ser transparente puede integrarse fácilmente a los edificios. Pero no sólo eso, sino que uso híbrido (electricidad y energía solar térmica), en el prototipo consiguió ahorrar durante las pruebas un 75% de superficie. Garantiza un máximo de transparencia de un 99%, evitando así la pérdida de visibilidad.

Origen del Rawlemon

Es una idea que el arquitecto alemán André Broessel junto con varios socios estudio y desarrollo ya en el año 2012. Su concepto está dirigido a conseguir dos objetivos:

  • Producción de una energía más limpia, con una huella de carbono más baja
  • Un mejor rendimiento en el uso y la conversión de la energía solar renovable.

¿En qué consiste el Rawlemon?

Esta idea se basa en un concepto sencillo. El rawlemon es básicamente un concentrador de la luz solar, como una lupa. Que consigue llevar toda la luz que incide sobre la esfera a un único punto, donde se instala una celda solar fotovoltaica, o también un intercambiador de calor a glicol. Por ello, es una innovación que puede hacer la tecnología solar más asequible si cabe. Ya que con un tamaño menor de la instalación se consiguen los mismos resultados que con placas fotovoltaicas tradicionales.

7 Beneficios del Rawlemon como instalación solar

✓ Aprovecha la energía solar para generar calor o electricidad, reduciendo así hasta un 70% la factura energética

✓ La energía solar ha iluminando nuestro planeta desde hace millones de años, y lo seguirá haciendo durante millones de años

✓ Se puede integrar en los edificios a modo de ventana que permite el paso de luz

✓ Una instalación que aproveche la energía solar añade valor a tu vivienda al hacerla un poco más autosuficiente

✓ Puede ser aprovechada en cualquier lugar: lugares remotos y viviendas aisladas donde otros combustibles como el gas, gasóleo o incluso la electricidad tienen difícil llegar

✓ Reduce la dependencia de las constantes variaciones (principalmente subidas) del precio del gas y la electricidad

✓ Aparte de la limpieza de la esfera solar como en cualquier ventana, solo necesitan de una pequeña revisión de las conexiones eléctricas

¿Es un opción real de futuro dentro del mercado de las instalaciones solares?

Aún es muy pronto para saber si el concepto de placa fotovoltaica tradicional perderá competitividad frente al rawlemon. Si es cierto, que las pruebas realizadas revelan que cuenta un gran potencial. Pero es algo muy nuevo y el mercado aún no ha tenido tiempo de conocerlo y asumir esta innovación tecnológica.

Buenos argumentos para pensar que sí

1.Funcionan sin luz solar

Un argumento importante es el potencial que tiene esta nueva tecnología solar en zonas del planeta con muy poca luz solar directa. En los círculos polares las noches de invierno duran prácticamente 20 horas, haciendo muy difícil el uso de placas solares térmicas o fotovoltaicas tradicionales. Cierto es que son zonas con una población muy baja, pero tienen la ventaja de aprovechar la luz difusa. Incluso funciona de noche aprovechando cualquier luminosidad que exista. Es por ello que el rawlemon es una solución idónea para zonas con pocas horas de luz.

Rawlemon nocturno.

Con rawlemon, se puede reducir la superficie de captación al 1% . Además, la estructura total está fija ya que solo se mueve el pequeño captador, donde se ubica la celda fotovoltaica. Otra gran ventaja que tiene la esfera solar es que no le afecta una mala orientación, ya que es capaz de aprovechar la luz difusa, como se ha comentado. Y por supuesto la indirecta.

2.Encaja perfectamente en cualquier estructura arquitectónica

Otro aspecto importante es el arquitectónico. Esta innovación técnica permite el uso de la esfera solar incrustada en las fachadas de los rascacielos de todo el mundo, por lo que el requerimiento estructural pierde importancia. Esta innovación tecnológica de cristal transparente ejercería dos funciones. Por un lado, la esfera solar genera electricidad como los paneles solares. Por otro, tiene la función de ventana alimentando el sistema energético del edificio sin por ello impedir la entrada de la luz al interior.

¿Está presente en el mercado?

Sí, los creadores del rawlemon ya han puesto en marcha su propia empresa con el mismo nombre. Disponen de un pequeño catálogo de productos enfocado al consumidor final. Productos como pequeños cargadores para Smartphone, tabletas y ordenadores portátiles. O modelos un poco más grandes para poder cargar tu patinete eléctrico o incluso la bicicleta eléctrica. También disponen del modelo grande, llamado Beta-Ray y que se instalaría en módulos de esferas, para generación eléctrica para autoconsumo.