Autor: Isabel Benitez

¿Cómo puede la sal ser el futuro de la transición energética?

Teléfonos móviles, relojes inteligentes y vehículos eléctricos tienen algo en común: funcionan con baterías de litio, un mineral que, desde los años 70, ha revolucionado el almacenamiento de energía. Pero ¿de dónde sale este material y qué puede significar para el avance hacia un futuro más sostenible? 


El litio, un metal alcalino, es uno de los elementos primarios que definen la materia y, por tanto, el universo. En la tabla periódica, se llama Li, y es vecino del Hidrógeno (H), el Sodio (Na) y el Berilio (Be). Aunque en la naturaleza, donde nunca está solo, se le suele encontrar en comunión con otros componentes, ya sea en forma de minerales dentro de rocas, como la espodumena, o de sales que se encuentran en el agua, como el cloruro de litio. Esto último es, precisamente, lo que ha permitido su explotación a gran escala en la industria energética. 

Salmueras y salares frente a la minería de roca

Las sales de litio se encuentran en los depósitos de agua salada subterránea (salmueras) de los salares, lagos ubicados en zonas áridas en los que el agua se evapora dando lugar a desiertos. El litio presente en las salmueras representa más del 60% del suministro global, con tres yacimientos en América Latina que destacan sobre todos los demás: los salares de Atacama (Chile), del Hombre Muerto (Argentina) y de Uyuni (Bolivia), también conocidos como el Triángulo del Litio. 

El litio es un metal que flota en el agua y se puede cortar con un cuchillo, pero eso no reduce su capacidad para almacenar energía

La extracción de litio de salares se presentó como una alternativa a la minería de roca a mediados del siglo pasado y, aunque no está exenta de desafíos (como el consumo intensivo de agua y su impacto en los ecosistemas y las comunidades locales), sí que supuso ciertas ventajas, como una simplificación de las técnicas de obtención, el abaratamiento de los costes y un menor impacto energético. 

La salmuera se bombea desde el subsuelo a grandes tanques de evaporación, en los que el sol y el viento eliminan el agua y dejan expuestas las sales y minerales que la componían. El siguiente paso es aislar las sales de litio y someterlas a una serie de procesos químicos que preparan al elemento para su uso en las baterías. 

Un metal que flota en el agua

El litio destaca por su maleabilidad y su ligereza. Es un metal, pero flota en el agua y se puede cortar con un cuchillo. Sin embargo, eso no reduce en absoluto su capacidad para almacenar energía, más bien al contrario: el litio es capaz de guardar grandes cantidades de energía en muy poco espacio. O lo que es lo mismo, tiene una alta densidad energética. 

La extracción de litio de salares se presenta como una alternativa más barata y con menor impacto energético que la minería de roca tradicional

Además, el uso de este metal en baterías ha permitido introducir mejoras en su eficiencia y durabilidad. En comparación con otros sistemas de almacenamiento clásicos, como los de plomo-ácido, las baterías de litio pierden menos energía en forma de calor, se cargan mucho más rápido y pueden soportar más ciclos de carga y descarga antes de degradarse. Tampoco tienen efecto memoria, como las de níquel-cadmio, que pierden capacidad si no se descargan completamente.

El litio ha abierto, así, un nuevo abanico de posibilidades para el desarrollo de dispositivos portátiles (móviles, ordenadores, relojes inteligentes…) y vehículos eléctricos, pero también para el avance en el almacenamiento y aprovechamiento de las energías renovables y en los nuevos modelos de producción y consumo, como las smart grids y las microgrids

¿Cómo generar energía desde casa?

Desde tejas y ventanas solares hasta microgeneradores en grifos y tuberías o sistemas que producen energía a partir de residuos orgánicos y plásticos: estos son los inventos que van a revolucionar el autoconsumo energético en nuestros hogares. 


En España ya hay 410.000 tejados solares residenciales. Según la Asociación de Empresas de Energías Renovables (APPA), solo en 2023 se pusieron en marcha 111.795 nuevas instalaciones fotovoltaicas en las cubiertas de viviendas particulares, muy lejos de las 424 de 2016. 

Los avances en la eficiencia de estos sistemas y la reducción de su coste han hecho que esta opción esté al alcance y en la mente de cada vez más personas. Pero ¿y si no fuera la única forma de generar energía desde casa? 

Científicos y empresas de todo el mundo buscan, de manera incansable, alternativas que permitan aprovechar el potencial del sol, el viento, el agua o incluso los residuos domésticos para impulsar el autoconsumo y la sostenibilidad de nuestros hogares. 

Soluciones como las tejas solares y las ventanas fotovoltaicas permiten apostar por la sostenibilidad sin renunciar ni al diseño ni a la funcionalidad

Uno de los grandes retos con los que se han topado las instalaciones fotovoltaicas tradicionales ha sido su integración en el entorno urbano. Muchos propietarios y arquitectos deseaban utilizar esta fuente renovable sin sacrificar el diseño y la estética. Por eso, se empezaron a buscar fórmulas para integrar células fotovoltaicas en materiales tradicionales de construcción. 

En respuesta a esta necesidad, nacieron en el año 2000 los primeros prototipos de tejas solares, a las que se unirían, en 2014, los paneles solares transparentes. Estos últimos, inventados por la Universidad Estatal de Michigan, sentaron las bases de las actuales ventanas solares o fotovoltaicas que ya se ven en edificios de Estados Unidos, Japón y Alemania. Gracias a esta tecnología, las ventanas siguen cumpliendo su función habitual mientras transforman la luz solar en energía, utilizando técnicas que van desde la integración de células fotovoltaicas en el propio vidrio hasta el uso de materiales que absorben y redirigen la luz a los bordes de la ventana, donde se produce la conversión. 

Por otro lado, cuando pensamos en el agua como fuente de energía, es normal que se nos vengan a la cabeza las grandes instalaciones hidroeléctricas. Sin embargo, esto podría empezar a cambiar. 

Microgeneradores instalados en las tuberías y los grifos nos permitirán convertir la energía mecánica del agua en movimiento en electricidad

En Francia o Israel ya hay empresas que han desarrollado microgeneradores que, instalados en las tuberías, convierten la energía mecánica del agua en movimiento en electricidad. De momento, solo pueden alimentar pequeños dispositivos de monitoreo de la presión, el caudal o la calidad del agua, pero hay quienes, como el grupo de investigación Barcelona Fluids & Energy Lab (IFLUIDS) y el Centro de Innovación Tecnológica en Convertidores Estáticos y Accionamientos, siguen intentando mejorar estos sistemas para brindar nuevas oportunidades a hogares y ciudades.

Otra iniciativa que pretende estar en el mercado en 2025 es un dispositivo de una startup francesa que se conectará a los grifos de cualquier casa para generar entre 5 y 7 kW de electricidad al día aprovechando el flujo y la presión del agua corriente. ¿Y quién dice que algún día no podremos convertir en electricidad la energía que producen las gotas de lluvia al impactar sobre las paredes o las ventanas de nuestras casas?  

Por último, al alcance de nuestras manos puede estar también producir energía a través de la basura doméstica.  

Hay soluciones para convertir los desechos de alimentos y otros restos orgánicos en biogás que puede usarse para la calefacción o la cocina que ya se usan en más de 90 países. Al mismo tiempo, otras empresas centran sus esfuerzos en transformar en electricidad un residuo tan problemático como las botellas y las bolsas de plástico.

Tres inventos que ya mejoran la producción y el consumo de energía en las ciudades

ciudades

Cada vez son más las ciudades de todo el mundo que buscan soluciones para ser más sostenibles, ya sea mediante el desarrollo de nuevas fórmulas para generar energía limpia o invirtiendo en sistemas que permiten minimizar su consumo e incluso absorber las emisiones de CO2 que se derivan del mismo.


Ocupan solo un 3% de la superficie de la Tierra y, sin embargo, son ya responsables de entre un 60 y un 80% del consumo de energía y tres cuartas partes de las emisiones globales de gases contaminantes a la atmósfera. En palabras de Naciones Unidas, las ciudades se han convertido en «una de las principales causas del cambio climático», pero también podrían ser un aliado fundamental para combatir sus efectos. 

Por eso, más allá de la adaptación de soluciones ya existentes –como los paneles solares o los aerogeneradores– al contexto urbano, empresas y administraciones de todo el mundo trabajan, desde hace años, para desarrollar soluciones innovadoras que permitan mejorar la producción y el consumo de energía en las ciudades.

La energía que hay en una pisada

Una de esas soluciones son los pavimentos cinéticos y piezoeléctricos. Aunque basados en tecnologías diferentes, ambos generan energía a partir de los desplazamientos de personas y vehículos sobre ellos

El primero utiliza un mecanismo de resortes y palancas por el que cada paso produce una pequeña cantidad de electricidad. La empresa británica Pavegen lleva años instalándolo en lugares como el estadio olímpico de Londres o el aeropuerto de Heathrow. El segundo, por su parte, aprovecha la capacidad de ciertos materiales –como algunos cristales y cerámicas– para generar corrientes eléctricas cuando son sometidos a presión mecánica. Esta tecnología se utiliza en carreteras de Tel Aviv y en las escaleras de la estación de metro de Odenplan de Estocolmo.

Los sistemas de bioluminiscencia permiten iluminar las ciudades sin necesidad de conectarse a la red eléctrica

Iluminar las ciudades sin electricidad 

Buena parte de la electricidad que generan esos nuevos pavimentos va destinada a alimentar sistemas de iluminación, como farolas o señales de tráfico. Sin embargo, existen alternativas para iluminar las ciudades sin necesidad de conectarse a la red eléctrica, como la bioluminiscencia.

La francesa Glowee fue una de las primeras en conseguir iluminar escaparates, pasos de peatones y mobiliario urbano en pueblos como Rambouillet y la propia París copiando un proceso que puede observarse en seres vivos como las luciérnagas y muchos animales marinos. Desarrolló lámparas e instalaciones que reproducen las condiciones que la bacteria Aliivibrio fischeri necesita para «brillar» –y nunca mejor dicho– en toda su plenitud. 

Aun así, no hace falta trasladarse al país galo para encontrar soluciones de este tipo. Aquí, en nuestro país, Bioo ya integra hongos bioluminiscentes naturales en entornos urbanos y experimenta, además, con la obtención de energía de las mismas plantas, como ya hizo en su momento la empresa belga Plant-e. Este modelo aprovecha la corriente eléctrica que generan los microorganismos presentes en la tierra al descomponer el material orgánico. 

Ya hay baldosas que pueden generar energía con nuestras pisadas o absorber el exceso de CO2 del aire de las ciudades

Baldosas que capturan CO2

Pero no se trata solo de buscar nuevas fuentes de energía o de intentar reducir su consumo, también existen soluciones para minimizar el impacto de las emisiones de gases contaminantes que puedan derivarse de la actividad de las ciudades. 

Bilbao se convirtió hace unos años en la primera ciudad española en instalar las baldosas ecológicas de la empresa zamorana Trenza Metal. Estas losetas, muy similares en apariencia a las que solemos encontrar en las aceras de otros tantos núcleos urbanos, contienen en su composición un activo adicional: hidróxido de carbono. Cada metro cuadrado de este pavimento tiene capacidad para absorber el exceso de CO2 contenido en 5.000 metros cúbicos de aire. 

Estas tres iniciativas son algunos ejemplos de soluciones que ayudan a las ciudades no solo a cumplir sus objetivos de sostenibilidad medioambiental, sino también a mejorar la calidad de vida y el bienestar de sus vecinos, de forma que la innovación queda al servicio de las personas.