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Litio Térmico: una alternativa prometedora en desarrollo Estratégico y mercado Solar

por 19 noviembre, 2015

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Es muy conocido el uso del Litio como un material en baterías eléctricas y en la industria farmacéutica. No obstante tiene otros usos, tal como lo mencionó la Comisión Nacional del Litio en su informe final en enero de 2015, donde propuso una nueva institucionalidad pública que debería promover el conocimiento científico de los salares, en general, y del litio, en especial, y promover la vinculación de la industria de los salares con otras con potencial creciente de consumo de litio, particularmente con fines energéticos.

En relación con la energía solar, propuso: 1) buscar sinergias que permitan el almacenamiento de energía Térmica a través de baterías y sales fundidas para plantas de concentración solar, 2) realizar los estudios necesarios para vincular y dimensionar las relaciones entre el mercado de la energía solar y el mercado del litio y 3) determinar el potencial aporte de los recursos de litio en las cadenas de valor, a través de soluciones tecnológicas y de I+D para la competitividad de las empresas.

Se puede confirmar entonces que el uso del litio y sus derivados en sistemas de almacenamiento y transporte de energía térmica ha sido, y está siendo, objeto de importantes análisis, de los cuales algunos ya han llegado a conclusiones de los beneficios que proveen estos materiales, tales como disminuir el punto de fusión de la sal solar utilizada en las plantas CSP, disminución de tamaño de componentes y autoconsumo de las mismas. Dados estos beneficios, es clave revisar cuál es el posible impacto económico que produce este material en los sistemas de plantas Termosolares (CSP) y en la propia industria minera del Litio. A nivel nacional, algunas instituciones que se han abocado a esta temática son el Centro Nacional para la Innovación y Fomento de las Energías Sustentables (CIFES) y la Universidad Adolfo Ibáñez (UAI), obteniendo algunos resultados preliminares bastante interesantes y que serán mencionos en el presente texto.

Si nosotros no les damos valor agregado a nuestros productos, ¿vamos a esperar que otro país desarrollado lo haga y quedarnos nuevamente mirando cómo ellos siguen desarrollándose mientras nosotros seguimos subdesarrollandonos?

Como ya es bien sabido, la industria CSP de generación eléctrica y aporte de calor a procesos industriales, está en franco crecimiento a nivel mundial, generando nuevas y claras alternativas de mercado. En este contexto, Chile esta siendo uno de los principales actores a nivel mundial debido a su gran radiación solar y por poseer mucha de la materia prima esencial para la operación de estas tecnologías.

Una estimación preliminar de la posible cantidad de Nitrato de Litio que podría ser requerido por la industria Termosolar, únicamente de producción eléctrica, a nivel mundial y nacional, fue desarrollada en el por el CIFES el presente año en el marco del Programa Estratégico Nacional en Industria Solar. Al ser solo una estimación preliminar, lo más importante son los órdenes de magnitud de los posibles requerimientos de sales con Litio y no se deben tomar las cifras exactas, ya que estas cambian día a día dependiendo del mercado solar y del Litio.

De manera resumida, se puede estimar, con cierta certeza, que para el año 2020 habría un incremento mundial de alrededor de 80 - 85 GW de capacidad instalada de centrales CSP que utilicen TES con sales estimados, así: 1) 5,5GW de potencia instalada en CSP al 2015, 2) 147GW potencia proyectada en CSP al 2020 y 3) proporciones proyectos futuros a iniciar operaciones entre 2016 a 2018 registrados en NREL considerando únicamente las 2 tecnologías predominantes, Parabolic trough y Power tower: 60% con TES y 40% sin TES, aproximadamente.

Se consideran solo los proyectos que poseen TES con sales solares, ya que sería la proyección más realista, los otros proyectos tendrían back-up con gas u otra tecnología de fuentes fósiles. Como resultado del estudio, se estimaría que mundialmente se necesitarían al menos alrededor de 6 millones de Ton de LiNO3 para energía Termosolar mundial al 2020, si las tecnologías trabajaran con las sales ternarias (LiNO3, NaNO3 y KNO3). Si tomamos en cuenta proyecciones realizadas para capacidad instalada Termosolar en el mundo al año 2030 por la AIE e IRENA, nos daremos cuenta que no coinciden exactamente en las cifras pero si en los órdenes de magnitud. Por esta razón un rango aceptable puede ser entre 150 GW a 300 GW instalados al 2030. Si consideramos el valor menor, en un análisis simplificado, podríamos decir que se necesitarían al menos alrededor de 11 millones Ton de LiNO3 para energía Termosolar mundial al 2030, si las tecnologías trabajaran con las sales ternarias.

Esta última estimación es menos precisa que para el 2020, ya que no sabe con exactitud cómo van a ser los proyectos Termosolares en ese horizonte. El costo de la tonelada de LiNO3 (nitrato de Li) no es fácil de estimar, ya que se ve caso a caso (no es fijo ni está indexado) y puede variar mucho, no obstante se cuenta en miles de dólares por tonelada y al multiplicarlo por los millones de toneladas requeridas solo en CSP, nos podemos dar cuenta que de todas formas es una opción de mercado importante de analizar. Además hay que contar con todas las tecnologías que se pueden generar a su alrededor, de las cuales Chile podría ser pionero y, claro está, venderlas a otros países.

Por otra parte, estudios realizados en el MCI de Energía y Medioambiente de la UAI, han demostrado que incorporar nitrato de Li a las sales solares usadas actualmente en la tecnologías CSP, puede producir ahorros cercanos al 5% en el costo nivelado de energía (LCOE) actual, determinado a 25 años de uso, debido a ahorros en costos de autoconsumo, tamaño de componentes, cantidad de fluidos, operación y mantención.

Como conclusión se puede decir que el Litio Térmico es realmente una alternativa para mejorar eficiencia, reducir costos en la industria Termosolar y además posee un gran mercado en esta área, por lo que no hay que perder esta gran oportunidad tecnológica y aprovecharla al máximo. Si nosotros no les damos valor agregado a nuestros productos, ¿vamos a esperar que otro país desarrollado lo haga y quedarnos nuevamente mirando cómo ellos siguen desarrollándose mientras nosotros seguimos subdesarrollandonos?

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