Las baterías de plomo puro son cada vez más reconocidas en los sectores industrial y de servicios públicos por su alta densidad energética y longevidad. Más allá de su destreza técnica, estas soluciones probadas de almacenamiento de energía también destacan por sus beneficios de ciclo de vida sostenible. Esta guía electrónica examina cómo las baterías de plomo puro respaldan la sostenibilidad a través de un rendimiento eficiente, un mantenimiento mínimo y una reciclabilidad total. También subraya cómo la adopción de baterías de plomo puro ayuda a las organizaciones industriales y de servicios públicos a agilizar las operaciones, optimizar los costes y mejorar la reputación en el camino hacia el cero neto.
INTRODUCCIÓN
Las organizaciones industriales y de servicios públicos buscan cada vez más implementar tecnologías y procesos más sostenibles en sus operaciones. Varios factores motivadores están impulsando esta transición. Los sistemas y soluciones más respetuosos con el medio ambiente pueden generar ahorros de costos y reducir los costos a lo largo de la vida útil, por ejemplo, al reducir las facturas de energía y el consumo general de recursos, al tiempo que ayudan a garantizar el cumplimiento normativo y mitigar el riesgo. También pueden desempeñar un papel importante en la mejora de la reputación y la marca en un momento en que las partes interesadas esperan cada vez más que las empresas operen de manera más responsable.
Las estadísticas cuentan la historia de este cambio hacia la adopción de procesos y tecnologías más limpios. Una encuesta reciente de Deloitte reveló que el 85% de los líderes empresariales dijeron que aumentaron las inversiones en sostenibilidad en 2024 -frente al 75% en 2023- y la mitad comenzó a implementar soluciones tecnológicas para ayudar a alcanzar los objetivos climáticos. Mientras tanto, los datos de la Asociación Nacional de Fabricantes de EE. UU. encontraron que nueve de cada diez miembros estuvieron de acuerdo en que la sostenibilidad es una prioridad absoluta y que el sector tiene una responsabilidad especial con la sociedad en la transición hacia una economía futura basada en metodologías más circulares. Según la Agencia Europea de Medio Ambiente, las principales empresas europeas también están comprometidas con un cambio hacia operaciones más sostenibles, con puntuaciones medias en materia medioambiental, social y de gobernanza que ascenderán a 80,6 en 2024, lo que refleja un fuerte compromiso con la alineación con los objetivos climáticos.
La escena está preparada, entonces. Las organizaciones industriales y de servicios públicos quieren y esperan adoptar procesos y tecnologías más sostenibles, y esto se puede hacer de muchas maneras. Muchas organizaciones buscan cada vez más mejorar la eficiencia de las operaciones internas y están investigando el uso de fuentes de energía renovables dentro de las instalaciones para disminuir las emisiones directas e indirectas de gases de efecto invernadero. En el mismo contexto, otras iniciativas tienen como objetivo reducir los residuos y aumentar la gestión responsable del agua para proteger los valiosos recursos naturales. Estas empresas quieren implementar productos y sistemas bien diseñados que hagan un uso eficaz de las materias primas, tengan bajos requisitos de mantenimiento y puedan reciclarse al final de su vida útil. En resumen, al adoptar tecnologías sostenibles, las empresas industriales y de servicios públicos pueden lograr resiliencia y competitividad a largo plazo, al tiempo que contribuyen positivamente a la gestión ambiental.
SOSTENIBILIDAD EN ACCIÓN
Entonces, ¿cómo se ve esta agenda de sostenibilidad dentro de EnerSys, uno de los principales proveedores mundiales de baterías industriales? ¿Cómo está impulsando la empresa el cambio a nivel superior? Más específicamente, ¿cómo está impactando EnerSys positivamente en la forma en que se diseña, construye, opera y desecha el plomo puro de placa delgada (TPPL) dentro del sector industrial y de servicios públicos?
En toda la empresa se han establecido objetivos ESG que refuerzan a EnerSys como líder sectorial. Por ejemplo, la compañía tiene como objetivo reducir la intensidad energética en un 25% por kWh de almacenamiento producido para 2030 frente a 2020. A finales de 2023, se ha producido una reducción del 13,3% desde el inicio de la década. EnerSys también tiene la ambición de convertirse en carbono neutral para las emisiones de alcance 1 para 2040, y ya se han realizado progresos considerables. Las emisiones son un 25% más bajas en términos absolutos en comparación con 2019.
EN TODA LA COMPAÑÍA, SE HAN ESTABLECIDO OBJETIVOS ESG QUE REFUERZAN A ENERSYS COMO LÍDER SECTORIAL.
Estos logros notables son la suma de muchas partes. EnerSys cuenta con instalaciones de diseño y fabricación de baterías ubicadas en todo el mundo, incluidos Europa y Estados Unidos. En cada caso, existe un esfuerzo continuo para reducir el impacto ambiental de los procesos de fabricación y, al mismo tiempo, ofrecer ventajas de sostenibilidad en todos los ciclos de vida del producto a través de un menor mantenimiento y facilidad de reciclaje. Todas estas iniciativas tienen como objetivo ayudar a las organizaciones industriales y de servicios públicos a cumplir sus objetivos medioambientales en el camino hacia el cero neto.
FABRICACIÓN RESPETUOSA CON EL MEDIO AMBIENTE
Veamos lo que eso significa en términos de ejemplos prácticos del mundo real. Las baterías de plomo puro representan una tecnología probada y confiable para sistemas de energía ininterrumpida dentro de empresas industriales y de servicios públicos debido a su alta densidad de energía y confiabilidad inherentes. Pero, ¿cómo se pueden fabricar de una manera más respetuosa con el medio ambiente? ¿Y cómo se pueden derivar las ventajas de sostenibilidad en el punto de uso? El proceso de fabricación es un excelente punto de partida, ya que la ubicación de la planta desempeña un papel importante en la historia. Para Europa y EE. UU., las baterías TPPL de EnerSys se diseñan y construyen cerca de® su punto de uso, manteniendo el transporte al mínimo.
Además, muchos países que albergan instalaciones de producción de EnerSys, como Francia, el Reino Unido y los Estados Unidos, han invertido cantidades significativas en redes eléctricas bajas en carbono en comparación con otras partes del mundo. Francia, por ejemplo, donde se encuentra la planta de producción de Arras, que emplea a más de 750 personas, se beneficia de la electricidad descarbonizada y tiene las emisiones per cápita más bajas de las principales economías debido al papel de la energía nuclear. Según la Asociación Nuclear Mundial, el 70% de la energía en Francia proviene de la energía nuclear con casi cero emisiones de carbono, mientras que la energía hidroeléctrica, una fuente de energía renovable libre de carbono, suministra un 10% adicional. Además, el Reino Unido y los EE. UU. tienen porcentajes relativamente altos de energía limpia en comparación con muchos otros países, lo que impacta positivamente en la huella de carbono de las baterías fabricadas en estas regiones.
Las plantas individuales de EnerSys también han invertido en proyectos de energía renovable. Por ejemplo, las instalaciones de Bellingham, Washington, en Estados Unidos, utilizan energía limpia generada por un panel solar de 32,4 kW. Desde su instalación en 2015, ha generado más de 200.000 kWh, y EnerSys está instalando actualmente un conjunto de 5,2 MW en su sede mundial en Reading, Pensilvania, EE. UU.
INVERSIONES EN TECNOLOGÍAS DE PRODUCCIÓN
La eficiencia energética es buena para el planeta y para el resultado final. Dentro de las plantas, se han realizado inversiones para reducir el impacto ambiental del proceso de producción de baterías. Históricamente, las baterías de plomo puro, incluida la TPPL, han implicado muchos procesos manuales, como la preparación de la pasta de plomo, la fabricación de la rejilla de la batería, el pegado y curado de placas y el ensamblaje de celdas. En la postproducción, los empleados también participarían en el control de calidad y la inspección, el acabado, el etiquetado y el embalaje. Hoy en día, muchos de los procesos manuales se han automatizado para lograr una mejor optimización de los materiales, mayores velocidades de producción, una mayor consistencia del producto, una reducción de los residuos y una mayor calidad. Por ejemplo, en la planta de EnerSys en Springfield, Missouri, Estados Unidos, se han invertido millones de dólares en una línea de alta velocidad altamente automatizada y digitalizada para aumentar la producción y reducir el consumo de energía. Los estudios internos han demostrado que reducir la cantidad de interacción humana en el proceso de fabricación, con menos actividad de manipulación manual en la línea de producción, puede aumentar la eficiencia, la calidad y la precisión, reduciendo así la necesidad de repetir el trabajo. Esta transición a operaciones más automatizadas libera al personal para que desempeñe funciones de mayor valor añadido, lo que se traduce en operaciones más optimizadas y menores costes asociados a los residuos y la energía. En términos más generales, EnerSys continúa analizando cómo las tecnologías avanzadas, como los vehículos de guiado automático, la robótica, los transportadores y los sistemas de visión, a menudo respaldados por disciplinas en rápida evolución, como la inteligencia artificial y el aprendizaje automático, pueden adoptarse en entornos de producción para reducir el impacto ambiental de sus actividades de fabricación de baterías.
Otras iniciativas de producción también pueden cosechar recompensas. El proceso de fabricación de baterías de plomo requiere fundir plomo en ollas para la fundición y la producción de rejillas. Tradicionalmente, este proceso consiste en calentar varias toneladas de metal con un gran quemador de gas. Este proceso no solo produce emisiones de gases de efecto invernadero de la combustión, sino que también tiene efectos menos que óptimos en el equipo. El calentamiento a gas es ineficiente, ya que la aplicación directa de calor para derretir el plomo puede causar tensión en las ollas de acero y, en última instancia, provocar grietas con el tiempo. Una olla agrietada puede llevar a una situación potencialmente peligrosa tanto para nuestros trabajadores como para el medio ambiente.
Teniendo en cuenta la seguridad y la gestión del medio ambiente, EnerSys ha decidido transformarse en un proceso más seguro. La energía necesaria para la calefacción procederá ahora de la electricidad, que se produce cada vez más a partir de fuentes renovables. La electrificación del proceso de fusión reduce la huella de carbono de las baterías que se fabrican. Junto con los esfuerzos de electrificación, EnerSys busca continuamente refinar y mejorar otros aspectos del proceso de fusión para reducir aún más la huella de carbono de sus baterías. Además, a medida que nuestras redes de transmisión y distribución eléctrica se descarbonizan, y las baterías también desempeñan un papel en eso, el proceso se acerca a la neutralidad de carbono, lo que no sería posible con los procesos de gas.
EnerSys también ha adoptado una nueva técnica de fabricación de baterías de plomo en plantas seleccionadas en los EE. UU., Francia y Polonia, que elimina aún más la necesidad de procesos tradicionales de calentamiento, fusión y enfriamiento de plomo que consumen mucha energía. El sistema de corte Sovema Cold Cube utiliza un proceso en frío para recortar el plomo directamente de su estado sólido en cubos del grosor necesario. Al reemplazar los procesos convencionales de combustión de gas, EnerSys ha logrado una reducción de aproximadamente 0,5 kilogramos de CO2e por batería producida, lo que equivale a una disminución de ~ 20% en las emisiones integradas de animales de efecto invernadero de alcance 1 por batería. El nuevo proceso reduce significativamente la exposición de los empleados al plomo en el entorno de trabajo, mitigando los posibles riesgos para la salud asociados con los métodos de fabricación tradicionales.
Mientras tanto, EnerSys ahorra aproximadamente 495,000 galones de agua por año en cada sitio que utiliza el sistema de corte Cold Cube al eliminar la necesidad de enfriamiento por agua en el proceso de producción de cubos, contribuyendo a los esfuerzos de conservación del agua. Al eliminar la necesidad de ventilación de escape para eliminar los humos de plomo y el proceso de recuperación de plomo, se han reducido las emisiones ambientales de plomo a la atmósfera, mientras que los desechos de plomo han disminuido en decenas de miles de kilogramos por año. El sistema de corte Cold Cube se está implementando en otras instalaciones de fabricación de EnerSys, extendiendo su impacto positivo más allá de su implementación inicial.
Además, para productos como las baterías de plomo puro, EnerSys inculca estrictas metodologías de calidad y trazabilidad para garantizar un uso optimizado de los materiales. Cada placa utilizada en el proceso de producción se pesa y se marca la fecha para garantizar la repetibilidad y la consistencia del proceso, al tiempo que se minimiza el desperdicio. EnerSys también está comprometida con los estándares medioambientales, como la ISO 140001, para impulsar la mejora continua en todas sus operaciones.
ESTUDIO DE CASO: LAS BATERÍAS DE ENERSYS PROPORCIONAN UN RESPALDO SOSTENIBLE PARA LA CENTRAL ELÉCTRICA DE® KOSOVAR
Las baterías de plomo puro de placa delgada de EnerSys® han mejorado la fiabilidad y la sostenibilidad de la infraestructura energética de Kosovo Energy Corporation (KEK), proporcionando operaciones ininterrumpidas en caso de fallo de la red.
Las baterías existentes en la planta de KEK Termocentrali Kosova B (TCB) habían llegado al final de su vida útil y se consideraban un riesgo para la fiabilidad de la energía de reserva. El operador de la planta buscó una solución con menores requisitos de mantenimiento que la instalación de batería inundada existente. La solución fue integrar baterías PowerSafe® SBS XL de 2 voltios, supervisadas por el distribuidor regional de EnerSys, EXBATT. Las baterías ofrecen un rendimiento superior y una vida útil prolongada en comparación con las soluciones convencionales existentes. Y lo que es más importante, pueden funcionar sin mantenimiento, lo que reduce la carga de trabajo de mantenimiento y los costes asociados al mantenimiento, lo que supone una ventaja en materia de sostenibilidad. Las baterías se instalaron en un nuevo sistema de estanterías resistente a las vibraciones para un funcionamiento prolongado.
LA SOLUCIÓN FUE INTEGRAR BATERÍAS POWERSAFE® SBS XL DE 2 VOLTIOS, SUPERVISADAS POR EL DISTRIBUIDOR REGIONAL DE ENERSYS, EXBATT. LAS BATERÍAS OFRECEN UN RENDIMIENTO SUPERIOR Y UNA VIDA ÚTIL PROLONGADA EN COMPARACIÓN CON LAS SOLUCIONES CONVENCIONALES EXISTENTES.
Las características técnicas clave incluían el funcionamiento a alta temperatura. Las baterías PowerSafe® SBS XL tienen una sólida tolerancia a la temperatura, lo que les permite funcionar de manera eficiente incluso a temperaturas elevadas. Esta característica garantizó que la sala de baterías de KEK, con temperaturas que oscilaban entre 25 y 40 °C (77 y 95 °F), pudiera seguir beneficiándose de un rendimiento fiable de la batería hasta que se activara un sistema de aire acondicionado.
"Estoy encantado de destacar la excepcional colaboración de nuestro equipo en la transformación de la infraestructura energética de KEK con la emblemática gama de baterías PowerSafe® SBS XL de EnerSys®", dijo Blerim Blaku, director de EXBATT. "Juntos, hemos logrado una fiabilidad notable y hemos ayudado a garantizar operaciones ininterrumpidas durante averías técnicas en el principal generador de electricidad de Kosovo. La dedicación y la experiencia de nuestro equipo, combinadas con soluciones sobresalientes y el apoyo de EnerSys®, han allanado el camino para un futuro resistente para la red de Kosovo".
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REDUCCIÓN DEL MANTENIMIENTO IN SITU
Por lo tanto, esto describe algunos de los beneficios de sostenibilidad que se obtienen del desarrollo de procesos internos. Sin embargo, las ventajas medioambientales de las baterías de plomo puro en aplicaciones industriales y de servicios públicos se extienden a la operación, el mantenimiento y el final de su vida útil. En términos de aplicaciones, las baterías de plomo puro se utilizan para múltiples casos de uso en dichos entornos, proporcionando un respaldo confiable, respaldando la integración de energía renovable, alimentando equipos críticos y mejorando la resiliencia general. Se seleccionan de forma rutinaria debido a sus capacidades técnicas inherentes, como ciclos de vida prolongados, alta densidad de energía, carga rápida y rendimiento confiable en condiciones extremas. Las baterías de plomo puro también fomentan la adopción de sistemas y tecnologías in situ más electrificados en lugar de, por ejemplo, soluciones alimentadas por diésel o gas para vehículos, equipos o energía de respaldo, que tendrían emisiones mucho más altas en el punto de uso.
Sin embargo, el beneficio de sostenibilidad más significativo se deriva de actividades de mantenimiento más racionalizadas, que se derivan de las características inherentes al diseño y la fabricación. Las baterías de plomo puro utilizan materiales de alta calidad, placas delgadas y técnicas de sellado avanzadas, lo que les da una vida útil de hasta 15-20 años. La reducción de la gasificación y la alta eficiencia de recombinación dentro de las baterías minimizan la pérdida de agua, lo que reduce la necesidad de rellenar el electrolito con agua destilada. Además, las baterías de plomo puro son más resistentes a la corrosión que otras químicas de baterías. Además, la carcasa general (contenedor y tapa) en la que se aloja cada batería exhibe una robustez líder en la industria. La capacidad de estos recintos para hacer frente a fuertes golpes y vibraciones favorece la longevidad en el campo.
Estos factores, en combinación, reducen la necesidad de actividades de mantenimiento periódicas y las visitas asociadas al sitio. Los menores requisitos de mantenimiento de las baterías con tecnología TPPL, en comparación con los tipos de baterías tradicionales, se traducen en menos recursos consumidos y menos impacto ambiental durante la vida útil. Mientras tanto, las baterías de plomo puro también son muy eficientes en la carga flotante debido a la menor resistencia interna. El funcionamiento a una corriente de flotación más baja que las baterías de plomo-ácido convencionales reduce el consumo de electricidad, lo que reduce las emisiones de efecto invernadero de alcance 2 (procedentes de la electricidad) para el usuario final. En última instancia, las baterías de plomo puro ofrecen un rendimiento fiable y de bajo mantenimiento en entornos industriales y de servicios públicos, lo que reduce los costes del ciclo de vida y mejora las credenciales de sostenibilidad.
RECICLAJE DE TODOS LOS COMPONENTES PRINCIPALES
Sin embargo, con el tiempo, todos los productos de batería llegan al final de su vida útil. También hay una historia de sostenibilidad que contar, con el reciclaje y la reutilización como parte de la economía circular. Una investigación del Consejo Internacional de Baterías (BCI) muestra que los tres componentes principales de las baterías de plomo (plomo, plástico y ácido) son 100% reciclables. Los lingotes de plomo se utilizan para fabricar nuevas rejillas de baterías, mientras que el plástico se recupera para fabricar nuevas cubiertas y carcasas. Mientras tanto, los electrolitos también se pueden recuperar y reutilizar en la fabricación de nuevas baterías. En otros casos, los compuestos como el sulfato de sodio pueden separarse de los electrolitos usados y reciclarse o venderse para su uso en la fabricación de textiles, vidrio y detergentes. Según BCI, estos procesos crean las materias primas necesarias para las nuevas baterías de plomo convencionales, y una nueva batería de plomo convencional está formada por al menos un 80% de material reciclado; de hecho, los fabricantes de baterías de plomo convencionales en los EE. UU. obtienen el 83% del plomo necesario de las instalaciones de reciclaje de América del Norte.
UNA INVESTIGACIÓN DEL BATTERY COUNCIL INTERNATIONAL (BCI) MUESTRA QUE LOS TRES COMPONENTES PRINCIPALES DE LAS BATERÍAS DE PLOMO (PLOMO, PLÁSTICO Y ÁCIDO) SON 100% RECICLABLES.
Este ciclo de vida bien establecido y de circuito cerrado significa que las baterías de plomo, que según BCI son el producto de consumo más reciclado en los EE. UU., son un componente enormemente ventajoso de la transición a una economía circular baja en carbono. Mirando hacia el futuro, teniendo en cuenta la madurez de otras químicas de baterías, EnerSys también está trabajando en colaboración con asociaciones comerciales y otras partes interesadas para instigar un proceso de reciclaje similar para las baterías de iones de litio, que contienen metales como el litio, el cobalto, el níquel y el cobre. Esta química trae diferentes desafíos al final del ciclo de vida, y EnerSys está ayudando a desarrollar nuevos procesos y tecnologías para recuperar piezas de baterías de iones de litio que tengan un menor impacto en el medio ambiente, ya sea a través de una menor huella de carbono o produciendo menos productos químicos sintéticos que puedan causar daños ecológicos. Este trabajo en curso continuará alimentando la narrativa de sostenibilidad en torno a los nuevos productos de almacenamiento de energía.
APOYO A LOS USUARIOS FINALES EN EL CAMINO HACIA LAS CERO EMISIONES NETAS
Está claro que las baterías de plomo puro presentan una solución tecnológica atractiva para las organizaciones industriales y de servicios públicos que buscan mejorar sus credenciales medioambientales en el camino hacia el cero neto. Las baterías de plomo puro representan una tecnología probada y confiable para múltiples aplicaciones en estos entornos debido a su alta densidad de energía inherente, confiabilidad y otras características de rendimiento técnico. Pero también ofrecen muchas ventajas de sostenibilidad, desde el punto de diseño y fabricación hasta la operación, el mantenimiento y el final de la vida útil. EnerSys ha fabricado baterías industriales durante más de cien años, lo que la sitúa a la vanguardia de las capacidades de fabricación y desarrollo de nuevos productos. La empresa está comprometida con la mejora continua de sus productos y procesos, con inversiones continuas en iniciativas de sostenibilidad a lo largo de todo el ciclo de vida. Otras herramientas, como las calculadoras de carbono en línea, respaldan estos avances, lo que ayuda a los clientes a tomar decisiones más informadas sobre los productos. En última instancia, se trata de garantizar que las baterías de plomo puro continúen proporcionando un almacenamiento de energía estable y fiable, al tiempo que contribuyen a las redes de energía más limpias y distribuidas del mañana.
