El despliegue de baterías de iones de litio está proliferando exponencialmente en Estados Unidos. Hoy en día, cada teléfono, herramienta eléctrica y vehículo eléctrico viene con una batería de litio, sin mencionar los aproximadamente 100 GWh de baterías de litio que funcionan en grandes proyectos.
Esto ha preocupado a los consumidores. A medida que crece la tendencia del almacenamiento de energía, en los medios se difunden historias sobre baterías de iones de litio que se incendian e incluso explotan. Es una preocupación válida y ya es hora de que los consumidores comprendan la verdad sobre las baterías de iones de litio.
El punto más importante que se desconoce u omite en cada una de las cien historias que se encuentran en línea sobre incendios de vehículos eléctricos, servicios públicos y baterías domésticas es que el término “ion de litio” lo abarca todo, ya que no describe un tipo específico. de batería. Hay más de una docena de químicas de baterías de iones de litio. Seis de ellos lograron salir del laboratorio. Tres de ellos se pueden encontrar en el mercado. Dos de ellos son increíblemente comunes y las diferencias entre ellos son tan sustanciales que compararlos proporcionaría material excelente sobre el tema.
Litio Níquel Manganeso (NMC)
El primer químico es el óxido de litio, níquel, manganeso y cobalto o NMC. Hasta mediados de 2020, estos eran los líderes del mercado de baterías de litio. En 2022, todavía representaban alrededor del 60% de la cuota de mercado. Sin embargo, después de tantos incendios de baterías en los primeros modelos de vehículos eléctricos (EV) que no se han reportado, y el posterior cambio por parte de Tesla y algunos otros importantes fabricantes de vehículos eléctricos al uso exclusivo de la química del fosfato de hidrógeno y hierro-litio (LFP) el año pasado, la tendencia es que estos incendios se reduzcan rápidamente a la mitad.
NMC tiene aproximadamente un 10% más de densidad de energía que LFP, según el fabricante. Además, son significativamente más ligeros que los LFP en peso por kWh. Y esta fue la razón de su pronta adopción por parte de la industria. Sin embargo, la falta de historial de seguridad, la vida útil y el creciente costo de los materiales de los NMC han convertido a la LFP en la opción preferida de casi todos los sectores industriales durante el año pasado.
Los peligros del ion litio, sobre los que tantas veces se ha advertido al público, son casi exclusivamente los peligros del NMC.
Con altas temperaturas batiendo récords cada año en la mayor parte del país, alcanzando 110° (43°C) e incluso 120°F (48°C), niveles ahora casi comunes en regiones que nunca habían visto tal calor antes de la década de 2000.
Dado que la mayor parte de la red del país sufre de una infraestructura insuficiente y en deterioro, junto con una mayor demanda de aire acondicionado en climas cálidos, ahora se crea una “tormenta perfecta” con mucha más frecuencia que las baterías NMC conectadas a redes de distribuidores a las que se les pide que exporten su máximo. capacidades energéticas precisamente durante las temperaturas más altas.
Las llamadas de evacuación en respuesta al mayor riesgo de estos incidentes, además de los riesgos de explosión en las inmediaciones, son emitidas por los departamentos de bomberos porque las emisiones de gases durante un evento de ruptura de una célula NMC son extremadamente tóxicas y contienen varios gases flúor, así como cenósferas. cobalto y manganeso muy por encima de los límites tóxicos.
Fosfato de hierro y litio (LFP)
LFP o fosfato de hierro y litio, también conocido como LiFePO4, es una química completamente diferente. Con una temperatura de fuga térmica mucho más alta (aproximadamente 20 °C más alta según el fabricante), el potencial de ruptura de la celda debido a la fuga térmica está muy fuera de las condiciones operativas normales, incluso en los días más calurosos.
Además, (y esto parece obvio, pero aún así debe mencionarse) el hierro no arde como el manganeso. Los incendios reales debidos a fallas de la batería, en las raras ocasiones que ocurren, se limitan a cables y, a veces, a placas de circuito del sistema de administración de batería (BMS). Suponiendo que la carcasa de la batería cumpla con los estándares NEMA o IP, los incendios celulares no pueden escapar de la carcasa a menos que ésta haya sido perforada.
Además, los hallazgos de varios experimentos de explosión celular forzada utilizando cromatografía de gases han confirmado que la liberación de gases durante un evento de explosión celular es, con mucho, la menos tóxica de las tres químicas comunes del litio, y no contiene aerosoles de metal litio. .
Si la descarbonización de la infraestructura energética estadounidense dentro de nuestra generación es un objetivo real, y no solo una promesa vacía del ciclo electoral, entonces el despliegue continuo de baterías LiFePO4 junto con el despliegue rápido y continuo de recursos renovables solares e hídricos es absolutamente primordial.
Ya no cometamos injusticia pública al promocionar términos genéricos como “baterías de iones de litio” que, por falta de distinción, nos están alejando de la solución LFP que aún puede ofrecer una pequeña posibilidad de éxito, por temor a una implementación temprana de NMC. que incluso los mercados que priorizan las ganancias admitieron que probablemente era una mala idea.
David Bly es consultor independiente sobre todo lo relacionado con la energía solar y el almacenamiento en baterías. Se le puede encontrar en terravolt.net.
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