En los últimos años, los vehículos eléctricos (VE) han ido ganando cada vez más terreno en las carreteras de todo el mundo. Impulsados por la preocupación por el medio ambiente y la búsqueda de alternativas a los combustibles fósiles, estos coches ofrecen una solución prometedora para reducir las emisiones contaminantes y combatir el cambio climático.
Siguiendo esta tendencia mundial, Brasil ha sido testigo de un crecimiento significativo de las ventas de VE en los últimos años. En 2023, el país cerró el año con un parque de más de 220.000 coches eléctricos, y sólo en el primer trimestre de 2024 se vendieron más de 36.000 vehículos, según datos facilitados por la Asociación Brasileña de Vehículos Eléctricos (ABVE). La cifra es significativa y refleja el aumento de la demanda de estos vehículos en el mercado nacional.
Sin embargo, con la creciente adopción de vehículos eléctricos surge una cuestión importante: el destino de sus baterías cuando llegan al final de su vida útil. Al igual que las baterías de los teléfonos móviles, las de los coches eléctricos, compuestas principalmente de iones de litio, suelen mostrar una reducción de su capacidad tras entre 8 y 15 años de funcionamiento, lo que las hace menos adecuadas para su uso en vehículos eléctricos.
Sin embargo, incluso después de alcanzar alrededor del 60% de su capacidad original, estas baterías pueden seguir utilizándose en otras aplicaciones, como sistemas estacionarios de almacenamiento de energía. Esta práctica, conocida como segunda vida de las baterías, pretende prolongar su utilidad y evitar su desecho prematuro, contribuyendo a un enfoque más sostenible de los recursos energéticos. Estas baterías pueden reutilizarse en aplicaciones estacionarias, como sistemas de almacenamiento de energía en hogares, empresas y redes eléctricas.
La reutilización de estas baterías no sólo ofrece beneficios medioambientales al reducir la necesidad de nuevas baterías y minimizar el impacto de la producción, sino también ventajas económicas. El uso de baterías de segunda vida puede ayudar a reducir los costes de los sistemas de almacenamiento de energía y promover la penetración de fuentes de energía renovables como la solar fotovoltaica, así como reducir potencialmente el coste inicial de los nuevos vehículos eléctricos y aumentar su penetración en el mercado.
Para que el mercado de las baterías de segunda vida alcance todo su potencial, es esencial el desarrollo de modelos de negocio sólidos, la transparencia de los datos y el apoyo de políticas gubernamentales favorables.
Otro aspecto relevante es la cuestión de la regulación y los incentivos fiscales. En muchos países, incluido Brasil, las políticas gubernamentales que fomentan la adopción de vehículos eléctricos desempeñan un papel clave en el impulso del mercado. Subvenciones, exenciones fiscales y otras medidas pueden hacer que los consumidores opten por los vehículos eléctricos, lo que a su vez aumenta la demanda de baterías y estimula el desarrollo de tecnologías de segunda vida.
Además, el sector privado también desempeña un papel crucial en el desarrollo del mercado de baterías de segunda vida. Las empresas energéticas, los fabricantes de vehículos eléctricos y otras organizaciones han invertido en investigación y desarrollo para encontrar nuevas aplicaciones y tecnologías que aprovechen al máximo el potencial de las baterías de segunda vida.
Una de estas aplicaciones puede aplicarse a los consumidores residenciales. Con la popularidad mundial de la generación fotovoltaica, las subvenciones gubernamentales destinadas a incentivar el uso de esta fuente de energía en la red, especialmente para los usuarios residenciales, se están reduciendo en la mayoría de los países, incluido Brasil. Con los cambios en las normas sobre generación distribuida, ahora se cobra a los prosumidores por la transmisión de la energía excedente vertida a la red.
En la actualidad, almacenar parte de este excedente de energía con baterías nuevas puede resultar económicamente inviable, debido principalmente al coste de adquisición de la batería. Sin embargo, utilizar baterías de segunda vida para evitar verter esta energía a la red y potencialmente incurrir en cargos, dependiendo de su coste, podría ser económicamente viable, incluso asociado a otros tipos de almacenamiento.
Otro ejemplo son los sistemas de almacenamiento de energía a gran escala, que pueden utilizar baterías de segunda vida para estabilizar la red eléctrica y almacenar la energía generada por fuentes renovables intermitentes, como la solar y la eólica. Estos sistemas son esenciales para garantizar la fiabilidad y seguridad del suministro energético, además de contribuir a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.
Desde 2018, el laboratorio Fotovoltaica UFSC ha estado probando las diversas aplicaciones posibles de los sistemas de almacenamiento de segunda vida. Las aplicaciones probadas incluyen sistemas a pequeña escala, como farolas que funcionan sin conexión a la red eléctrica y neveras alimentadas 100% con energía solar, así como sistemas a mayor escala. Por ejemplo, un contenedor de 200 kWh (100 kWh de primera vida + 100 kWh de segunda vida) funciona como reserva para el edificio en caso de corte del suministro eléctrico, pero cuando se conecta a la red también sirve para almacenar el exceso de energía solar y utilizarla por la noche para alimentar la generación de hidrógeno verde que tiene lugar en el laboratorio, utilizando agua de lluvia y electricidad solar, ambas captadas de los tejados y fachadas del edificio que alberga los electrolizadores.
Otra aplicación probada es el uso de estas baterías como tampón para cargar coches eléctricos. De este modo, las baterías son cargadas lentamente por la red eléctrica y pueden cargar rápidamente el vehículo eléctrico con gran potencia, sin requerir demasiado de la red en ese momento. Las baterías de segunda vida extraídas de un autobús eléctrico que funcionó durante cinco años en el laboratorio también se están caracterizando y probando para su aplicación en un gran sistema de almacenamiento que permitirá a la compañía eléctrica respaldar y mantener la red eléctrica de baja y media tensión.
Sin embargo, a pesar de su potencial, el mercado de las baterías de segunda vida se encuentra aún en una fase temprana de desarrollo, enfrentándose a obstáculos como la falta de modelos de negocio y de políticas gubernamentales claras. Además, es necesario abordar adecuadamente las cuestiones relacionadas con la logística inversa y el reciclaje de las baterías al final de su segunda vida.
El estado de las baterías al final de su primera vida, su durabilidad en aplicaciones estacionarias y su viabilidad comercial son algunas de las cuestiones que deben considerarse y abordarse. Para ello, es necesario desarrollar métodos eficaces de monitorización y gestión de las baterías que garanticen su seguridad y rendimiento a lo largo del tiempo. El laboratorio Fotovoltaica/UFSC también está trabajando en ello, analizando diferentes métodos de medición y selección de baterías de segunda vida, desarrollando pruebas que puedan dar fe de la seguridad y durabilidad de las mismas.
Es esencial que gobiernos, empresas y otras partes interesadas colaboren para crear un entorno favorable al desarrollo del mercado de baterías de segunda vida. Esto incluye el establecimiento de normas y reglamentos claros, la inversión en investigación y desarrollo, la creación de incentivos financieros y fiscales y el desarrollo de asociaciones estratégicas entre los sectores público y privado.
En última instancia, el éxito del mercado de baterías de segunda vida dependerá de la colaboración y el compromiso de todas las partes implicadas. Con el apoyo adecuado, las baterías de segunda vida pueden desempeñar un papel importante en la transición hacia un futuro más sostenible y resistente, contribuyendo a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, aumentar la seguridad energética y crear empleo y oportunidades económicas.
Autores: Aline Kirsten Vidal de Oliveira y Ricardo Rüther, del Laboratorio de Energía Solar Fotovoltaica de la Universidad Federal de Santa Catarina (Fotovoltaica UFSC).
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