Google anunció esta semana que está desarrollando un nuevo complejo de centros de datos al sur de Minneapolis que funcionará con una utopía práctica de energía limpia: mucha energía eólica, solar y, fundamentalmente, el sistema de almacenamiento de baterías más grande del mundo.
Si bien el negocio de las baterías está en auge en estos momentos, la mayoría de los sistemas de almacenamiento proporcionan energía durante cuatro horas o, cada vez más, ocho horas. Pero la tecnología Form Energy que utilizará Google tiene como objetivo entregar hasta 100 horas de energía a la vez. La tecnología de batería hierro-aire de Form proporciona un tiempo de funcionamiento de varios días diseñado para mantener la energía durante eventos climáticos severos prolongados, demanda máxima de verano o simplemente una semana particularmente nublada cuando la energía solar disminuye.
La idea es que la energía renovable, combinada con baterías de menor y mayor duración, finalmente podría abordar las preocupaciones de los críticos sobre la confiabilidad y ofrecer energía equivalente a la carga básica proporcionada por la generación de combustibles fósiles y la energía nuclear.
“Este es el proyecto de almacenamiento de energía anunciado más grande del mundo”, dijo a Fortune el cofundador y director ejecutivo de Form, Mateo Jaramillo. “Esto definitivamente valida el caso de negocio para lo que llamamos almacenamiento de varios días”.
Form, fundada hace nueve años, abrirá Form Factory 1 en Virginia Occidental este año y ahora está lista para expandirse. El plan es hacer pública la empresa en un “plazo relativamente corto”, dijo Jaramillo, alumno de Tesla, probablemente el próximo año. “Dado el tamaño de la empresa en la que nos estamos convirtiendo y los tipos de acuerdos que hacemos con nuestros clientes, tiene sentido para nosotros ser una empresa pública”.
Es importante destacar que el acuerdo de Form con Google y la empresa de servicios públicos de Minneapolis Xcel Energy para el complejo del centro de datos de Pine Island tiene el potencial de cambiar las reglas del juego para la naciente industria de baterías de larga duración. Google es el primer hiperescalador en conseguir un contrato para producir baterías.
Las baterías estándar de iones de litio de corta duración han recorrido rápidamente un largo camino en la red eléctrica de Estados Unidos. En 2020, la capacidad total de la batería instalada fue de aproximadamente 1,5 gigavatios. Pero sólo este año, el Departamento de Energía planea construir 24,3 gigavatios de nuevas instalaciones de baterías, más del doble que los nuevos parques eólicos y casi cuadriplicar la capacidad de la nueva capacidad de generación a gas.
Mientras que la tecnología de iones de litio se basa en la química de los vehículos eléctricos, la tecnología de Shape se centra en baterías de hierro-aire más pesadas y menos eficientes, que, fundamentalmente, son mucho más baratas que las de iones de litio. Esto hace que la tecnología sea adecuada para el almacenamiento de electricidad a largo plazo, pero definitivamente no para vehículos eléctricos.
La tecnología de baterías funciona mediante un proceso de oxidación reversible. Esencialmente, el oxígeno introducido en las células hace que el hierro se oxide mediante oxidación, liberando electrones. Las baterías cuestan aproximadamente una décima parte del costo de las baterías de iones de litio, lo que permite una mayor duración de la batería.
La asociación Google-Xcel para el proyecto del centro de datos de Minnesota incluye la construcción de un parque eólico de 1,4 gigavatios, un sistema solar de 200 megavatios y un sistema de baterías Form de 300 megavatios. La capacidad de 300 megavatios, cuya instalación está prevista para 2028, será suficiente para alimentar a más de 200.000 hogares una vez que esté operativa.
Google, Xcel y el estado están trabajando en un nuevo acuerdo de tarifas verdes llamado Clean Energy Accelerator Charge, que permite a Google elegir su propia combinación integrada de energía renovable siempre que cubra los costos y no los transfiera a los habitantes de Minnesota. Form, con sede en Massachusetts, recibirá alrededor de mil millones de dólares por sus contribuciones, según The Information.
¿Cómo funciona todo?
Jaramillo, experto en baterías y vicepresidente de Tesla, dejó la compañía en 2017 porque sentía que había terminado su carrera allí, quería permanecer a la “vanguardia” de la tecnología y quería tener una vida familiar saludable.
“Es posible que hayas oído que éste es un lugar bastante estresante para trabajar”, bromeó.
Jaramillo y sus colegas comenzaron a experimentar con conceptos de tecnología hierro-aire y decidieron que había potencial para un trabajo similar en una central eléctrica de gas más grande. Las baterías de energía limpia competirán con las llamadas plantas de pico de gas, que se encienden y apagan rápidamente según sea necesario para satisfacer la creciente demanda de electricidad.
Esto llevó a la Forma. Las tecnologías de baterías han avanzado gradualmente desde 15 minutos a una hora hasta las soluciones actuales de cuatro y ocho horas.
“Nunca compartimos esa opinión”, dijo Jaramillo. “Comenzamos la empresa con la premisa de que si puedes encontrar un producto químico lo suficientemente barato, puedes tener una vida útil mucho más larga, alrededor de cuatro o cinco días”.
Las baterías de corta duración se combinan con fuentes de energía renovables para cubrir los momentos en que el sol no brilla debido a la energía solar o el viento no sopla; la energía eólica y la solar a menudo funcionan bien juntas porque la energía eólica suele ser más fuerte durante la noche. Las baterías de larga duración de Form y sus competidores más pequeños están diseñadas para condiciones climáticas o de funcionamiento de varios días que las baterías de iones de litio no pueden soportar.
“Esas 100 horas suenan simples y parecen un número redondo bonito y atractivo, pero en realidad tienen muchas matemáticas detrás”, dijo Jaramillo. “Piense en un vórtice polar, una bomba de calor, un huracán o una tormenta de arena. En cualquier parte del mundo hay patrones climáticos de cuatro a cinco días que lo impulsan. Se distribuyen en varios eventos a lo largo del año, en períodos de más o menos 100 horas”.
Argumentó que la incorporación de baterías Form a la energía renovable podría hacer que los proyectos de centros de datos se aprobaran mucho más rápido, ya que las empresas de servicios públicos y los reguladores no tendrían que tener en cuenta los cortes de generación de energía que ejercen presión sobre la red, dado que todo está esencialmente fuera de la red.
“Esa duración de 100 horas es lo que se necesita para proporcionar energía verdadera y confiable al sistema”, dijo Jaramillo. Sin esto, los proyectos de centros de datos requerirían construir un exceso de energías renovables y baterías de baja capacidad para compensar en exceso, explicó.
La planta de Form en Virginia Occidental se inaugurará a finales de este año y crecerá para producir 500 megavatios de baterías por año para fines de 2028. El plan tentativo es una mayor expansión, dijo Jaramillo.
Mientras tanto, a finales del año pasado, Form comenzó a instalar sus primeras baterías de 100 horas en la red en un pequeño proyecto de 1,5 megavatios con Great River Energy en Minnesota.
Form tiene varias instalaciones más pequeñas planificadas desde ahora hasta 2028, incluido otro proyecto de 10 megavatios en Minnesota con Xcel, 10 megavatios con Xcel en Colorado, un proyecto de California con PG&E, 15 megavatios con Georgia Power, 5 megavatios con Dominion Energy en Virginia, 10 megavatios en Nueva York y su segundo proyecto más grande detrás de Google con 85 megavatios en Maine.
“Paralelamente, sabíamos que llevaría tanto tiempo desarrollar el mercado como la tecnología”, dijo Jaramillo. Según él, ahora la demanda del mercado, la tecnología y la capacidad de producción están en sintonía.
