Las grandes baterías están en auge. También lo están los temores de que puedan incendiarse.
Las grandes baterías están en auge, pero también hay temores de incendios.
La gente no da por sentada la electricidad en Raquette Lake, Nueva York, en las remotas cumbres de los Adirondacks. En invierno, cuando el hielo y el viento a menudo derriban la línea eléctrica hacia el pueblo, los aproximadamente 100 residentes que viven allí durante todo el año se mantienen calientes utilizando generadores diésel. La preparación para la ajetreada temporada turística de verano comienza en febrero, cuando se reúnen en el lago para cortar bloques de hielo de 250 libras. El agua derretida enfriará las cervezas en el bar durante toda la temporada. Steve Viscelli, residente a tiempo parcial desde hace 16 años, lo atribuye a una mezcla de tradición centenaria y precaución. “Hablemos de energía verde”, dice. “Eso es energía verde”.
A principios de este año, National Grid, la empresa de servicios públicos local, presentó al pueblo una nueva solución: una microrred anclada por 12 contenedores del tamaño de un remolque llenos de baterías de iones de litio. Raquette Lake experimenta 12 veces más cortes de energía que los clientes menos remotos, según la empresa de servicios públicos. El banco de baterías de 20 megavatios pondría fin a eso. También contribuiría al objetivo de Nueva York de instalar 6 gigavatios de almacenamiento de energía para 2030, una parte crucial para mantener estable la red eléctrica a medida que el estado se retira rápidamente de los combustibles fósiles.
Los lugareños eran escépticos. Viscelli se preocupaba por la ubicación de las baterías, a pocos cientos de pies del lago y rodeadas de bosques protegidos por el estado. Aris Bird, uno de los pocos técnicos de emergencias médicas del pueblo durante todo el año, se preguntaba qué pasaría si alguien resultara herido. Había leído sobre incendios de baterías de iones de litio en las noticias. Su esposo Mark, nacido y criado en Raquette Lake, es jefe de un pequeño departamento de bomberos totalmente voluntario. El hospital más cercano está a 75 millas de distancia.
Bird podía ver la necesidad de contribuir a la lucha contra el cambio climático, pero “sentimos que esto nos está siendo impuesto”, dice. El beneficio local, alrededor de cuatro horas de energía durante un corte, no era suficiente para sentirse seguros en una tormenta invernal severa, creía ella. Susurros preocupados se convirtieron en un movimiento. Un puñado de residentes se reunieron en el bar para hacer carteles y se manifestaron en TikTok. A fines de mayo, alrededor de 100 personas, muchas con camisetas amarillas neón que decían “¡No! ¡No! ¡No! Granja de baterías de litio”, se agolparon en una reunión del pueblo que incluyó a funcionarios de servicios públicos, a los desarrolladores del proyecto y a un experto en seguridad contra incendios de la ciudad de Nueva York. Los funcionarios quedaron impactados al ser constantemente ahogados por cánticos y abucheos. “¿Por qué están tratando de arrasar nuestra comunidad?”, exigió un residente.
Escenas como esa son cada vez más comunes en los Estados Unidos, donde se espera que el almacenamiento de baterías en la red se duplique este año a más de 18 gigavatios, según la Agencia de Información Energética de los Estados Unidos. A medida que la industria ha crecido, también han aumentado las preocupaciones locales sobre dónde exactamente se colocan los contenedores de baterías del tamaño de un camión y de 40 toneladas. En California, propuestas que antes pasaban sin problemas han quedado atrapadas en campañas de oposición y demandas. En Nueva York, las reuniones públicas destinadas a escuchar propuestas han dado lugar a moratorias o prohibiciones de almacenamiento de baterías.
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La inmensa necesidad de baterías en la red es evidente: además de respaldar la energía eólica y solar intermitente y evitar los cortes de energía, pueden reemplazar directamente partes contaminantes de la red, como las “plantas de pico” de gas natural que se encienden cuando la demanda supera la oferta. Para los vecinos, instalar una batería puede permitir la eliminación de infraestructura tóxica de combustibles fósiles.
Al igual que con cualquier propuesta de desarrollo, la oposición de la comunidad es compleja y localizada. Aunque más fácil de ocultar que los aerogeneradores o los paneles solares, las instalaciones de baterías pueden afectar la vista y la construcción puede generar ruido o polvo. Pero las preocupaciones sobre la seguridad se han convertido en un combustible potente para los esfuerzos de oposición. Los desarrolladores pueden señalar datos que indican que los incendios de baterías en la red son raros, pero los vecinos se centrarán en lo desconocido. ¿Qué tan raro es raro? “Si ha habido incendios y explosiones, entonces las personas lo conectarán con la infraestructura propuesta en su comunidad”, dice Sanya Carley, codirectora del Centro Kleinman de Política Energética de la Universidad de Pennsylvania, quien ha estudiado la oposición a los proyectos de energía limpia.
La mayoría de los titulares de noticias sobre incendios mortales de baterías se refieren a baterías de patinete o bicicleta eléctrica, que pueden volverse peligrosas debido a componentes de baja calidad o almacenamiento inadecuado. Las baterías de red más grandes tienen un mejor historial. Por lo general, son conocidas por los funcionarios locales y están compuestas por partes de origen confiable. Un análisis de la Comisión de Servicios Públicos de California estimó que el 2 por ciento de las instalaciones de almacenamiento en la red experimentarán incidentes “importantes relacionados con la seguridad”, siendo el mayor riesgo durante los primeros dos años de funcionamiento. La mayoría de los demás incidentes se resuelven rápidamente.
“Estamos tratando de ponernos al día. El riesgo es desconocido y debe medirse”.
Pero las baterías en la red también tienen sus propios riesgos, que algunos expertos dicen que deberían explicarse mejor a los posibles vecinos. Guillermo Rein, profesor de ciencia del fuego en el Imperial College London, dice que la industria ha hecho un excelente trabajo al hacer que los incendios sean raros a pesar de la volatilidad inherente de la tecnología de iones de litio. Pero las medidas de seguridad aún están evolucionando, agrega, y hay brechas significativas en nuestra comprensión de cómo prevenir y reducir el impacto de los incendios más catastróficos. “Estamos tratando de ponernos al día”, dice. “El riesgo es desconocido y debe medirse”.
Las chispas, los arcos y las llamas representan un riesgo en cualquier sistema eléctrico. Cuando ocurren en o alrededor de una batería, el resultado puede ser desastroso. Cuando las llamas calientan una celda de la batería, uno de los componentes repetitivos de una batería más grande, más allá de cierta temperatura, comienza una reacción química que produce más calor, desencadenando el mismo proceso en las células vecinas. La propagación térmica puede comenzar en solo milisegundos, antes de que un sistema de alarma pueda detectar humo o calor. El fuego se propaga primero dentro de un conjunto de células circundantes que comparten electrónica, conocido como módulo, y luego hacia otros, hasta que toda una estantería de baterías está en llamas.
En 2019, un sistema de baterías de red en Surprise, Arizona, se incendió y explotó después de que los supresores de incendios se mezclaran con las baterías en llamas.
La primera capa de seguridad contra incendios consiste en prevenir que ocurra esa chispa inicial. La mayoría de las pruebas de incendio implican detectar fallas en las células individuales de la batería, algo en lo que la industria, que produce millones de esas células cada año para todo tipo de aplicaciones energéticas, es buena, explica Rein. Pero a medida que se empaquetan en grupos más grandes para sistemas a escala de red, las pruebas se vuelven más complejas y las vías de ignición se multiplican: fugas de refrigerante, electrónica en cortocircuito, instalación defectuosa. No todas las vías son reproducibles en el laboratorio, dice Rein, quien escribió una revisión de 2020 sobre normas de seguridad de baterías, que describe como “caóticas”.
En ausencia de extensas pruebas en baterías de red grandes, el “fundamento” del diseño de seguridad en la industria de baterías de red consiste en realizar ajustes en respuesta a incidentes del mundo real, dice Rein. Estos incluyen un sistema en Surprise, Arizona, que en 2019 se incendió y luego explotó, después de que los supresores de incendios se mezclaron con las baterías en llamas, convirtiendo el almacén en el que estaban instaladas en una olla a presión. Nueve primeros respondedores resultaron heridos. Dos años después, cerca de Geelong, Australia, se produjo un incendio durante las pruebas en lo que entonces era la instalación de baterías más grande del mundo, una colección de Tesla Megapacks, el producto de almacenamiento en red del fabricante de vehículos eléctricos. Los fuertes vientos propagaron las llamas de un Megapack a un dispositivo vecino y el incendio tardó cuatro días en extinguirse.
“Todavía hay mucho ingeniería que se considera como mejores prácticas, pero no está completamente probada”.
En ambos casos, la industria aprendió lecciones: los contenedores de las baterías están diseñados cada vez más para evitar explosiones al ventilar los gases inflamables y se hacen más aislados para evitar que las llamas se propaguen de un contenedor a otro. Los controles son más accesibles desde el exterior del contenedor. Se aconseja a los bomberos que limiten el uso de agentes supresores, monitoreando la situación mientras rocían el área circundante para contener el fuego. Los principios de diseño favorecen la contención del fuego. Un solo contenedor puede incendiarse y permitirse que se consuma por sí mismo; el objetivo es evitar una propagación catastrófica y proteger a los primeros respondedores.
Pero las estrategias para detener incendios en crecimiento, incluidos los sistemas para sofocar o contener los incendios dentro de los contenedores, varían entre los fabricantes. “Creo que todavía hay mucho ingeniería que se considera mejores prácticas, pero no está completamente probada”, dice Steve Kerber, director ejecutivo del Fire Safety Research Institute, afiliado al Underwriters Institute, o UL, una organización sin fines de lucro que crea las normas de seguridad contra incendios más ampliamente utilizadas. Los sistemas de baterías instalados por Vistra Energy en una antigua planta de gas natural en Moss Landing, California, se apagaron durante meses después de incidentes en 2021 y 2022 en los que los sistemas de supresión de calor, destinados a frenar la propagación térmica, se activaron accidentalmente, mojando las baterías y causando arcos eléctricos y cortocircuitos.
Para algunos en la industria, los incidentes fueron evidencia de que las técnicas avanzadas de supresión son más problemáticas de lo que valen, introduciendo aún más fallas potenciales. Cuando Vistra comenzó a construir una tercera instalación en Moss Landing, que encendió el mes pasado, optó por el modelo de contenedor al aire libre en lugar de colocar las estanterías bajo un solo techo. (Vistra dice que ha mejorado los sistemas de supresión y que eligió el diseño al aire libre para acelerar la construcción).
El diseño en contenedor no soluciona todos los problemas. En septiembre pasado, los bomberos respondieron a una llamada a las 2:30 a. m. desencadenada por cámaras infrarrojas en una instalación de baterías separada en el sitio de Moss Landing, una matriz de 183 megavatios de Tesla Megapacks propiedad de la compañía de servicios públicos PG&E. Al amanecer, las comunidades circundantes recibieron una advertencia de refugio en el lugar que duró todo el día mientras un contenedor se incendiaba. Esperar a que se consuma un incendio puede ser inquietante para los bomberos como Joel Mendoza, jefe de bomberos del Departamento de Bomberos del Condado Norte, que sirve a Moss Landing. Prefería la estrategia inicial de Vistra, que utilizaba sistemas avanzados de supresión de incendios y brindaba capacitación a su departamento para intervenir y sofocar las llamas. Pero según el estándar de contención y de acuerdo con la guía de seguridad de Tesla, la respuesta al incendio de septiembre se consideró una “falla segura”. Nadie resultó herido y el fuego no se propagó.
El método de ver cómo se quema puede ser inquietante para los vecinos de una batería de la red. En Moss Landing, los residentes describen que no estaban seguros de por qué los funcionarios locales les decían que cerraran las ventanas y apagaran los sistemas de ventilación mientras el Megapack se quemaba. En una comunidad agrícola donde los jóvenes a menudo trabajan en los campos que rodean la planta, los padres se preocupaban de si sus hijos habían recibido noticias. ¿Qué había en el aire, exactamente?
En ese momento, no estaba del todo claro. PG&E no había realizado “modelos de plumas” que predijeran cómo podrían viajar los gases de los productos químicos de la batería en llamas. Los gases producidos varían entre las baterías, pero la preocupación particular de los funcionarios de la Agencia de Protección Ambiental que enviaban a los respondientes al incendio, según un informe de incidente, era la posible presencia de fluoruro de hidrógeno, o HF, que puede ser mortal en cuestión de minutos incluso a concentraciones bajas. El equipo de la EPA llegó después de que el humo se había disipado en gran medida y no encontró evidencia de gases dañinos, pero no tenía capacidad para probar el HF. (La agencia lo ha añadido desde entonces). Según un escenario presentado en un análisis de pluma realizado por Vistra para sus propias instalaciones en el sitio, las concentraciones de HF por encima de los límites de exposición de California podrían extenderse en un área de aproximadamente 1,300 pies de diámetro, incluyendo una parte de la icónica carretera costera Highway 1, en condiciones de viento que ocurren el 7 por ciento del tiempo. Paul Doherty, portavoz de PG&E, dice que su análisis está en borrador y se presentará públicamente pronto.
Los investigadores que estudian la seguridad de las baterías reconocen que deben encontrar un equilibrio difícil: criticar los puntos ciegos de una industria joven y, al mismo tiempo, mantener el pasado en perspectiva. Fredrik Larsson, un investigador sueco que ha estudiado las emisiones de HF de las baterías, señala que los incidentes con baterías son insignificantes en comparación con los de la industria de los combustibles fósiles. Los tubos que transportan gas natural causan miles de explosiones en Estados Unidos cada año. “Es ridículo que quememos gasolina dentro de los coches”, dice. “Pero hemos descubierto cómo hacerlo seguro”.
Las baterías podrían alcanzar un nivel similar de aceptación social con los datos adecuados. La investigación de su grupo es uno de los pocos datos públicos sobre las emisiones de HF, y otros posibles contaminantes, incluyendo metales pesados y otros compuestos de fluoruro, están incluso menos estudiados. Quiere que la industria de las baterías comparta más sobre su química y sus datos internos de seguridad. Eso llevaría a mejores estrategias para gestionar incendios, evitando potencialmente cerrar una carretera o un pueblo. También cree que daría a las localidades que consideran las baterías más garantías sobre la seguridad.
Otros, como Rein, el científico del fuego, continúan frustrados por el mantra de que los incendios de baterías deben ser observados, no combatidos. La industria ha hecho un excelente trabajo al hacer que los incendios sean poco frecuentes, dice, principalmente al minimizar las fallas dentro de las celdas. Pero el trabajo de supresión a nivel de sistema está muy rezagado, argumenta Rein, planteando el espectro de incidentes poco frecuentes pero potencialmente catastróficos. “Es inaceptable que sepamos cómo crear un incendio que no sabemos cómo apagar”, dice. Cree que a la industria le resulta difícil hablar sobre la seguridad porque teme dar la impresión de que el almacenamiento en la red podría no ser seguro. “La cantidad de negación a la que he sido expuesto en 15 años es asombrosa”, dice Rein.
Eso puede estar cambiando, especialmente a medida que la industria en rápido crecimiento enfrenta más preguntas sobre incidentes pasados. “Creo que ha habido una mejora continua”, dice Andy Tang, vicepresidente de almacenamiento de energía en Wärtsilä, un proveedor global de infraestructura de energía. Señala cambios en el diseño de los contenedores y un mejor entrenamiento para los primeros respondientes, así como un cambio a celdas basadas en hierro que alcanzan la descomposición térmica a temperaturas más altas que sus predecesoras ricas en níquel. Su empresa está ansiosa por señalar las formas en que sus sistemas van más allá de los requisitos básicos de seguridad, incluyendo rondas adicionales de pruebas del sistema y sensores que registran las condiciones meteorológicas locales para evitar el sobrecalentamiento. Otras mejoras, incluyendo diseños sin litio con menores riesgos de incendio, llegarán a la red en unos años.
Mientras tanto, cientos más de instalaciones de baterías deben construirse para cumplir con los objetivos de energía renovable en los próximos años. El trabajo debe realizarse rápidamente en lugares como Nueva York, que tiene el objetivo de producir el 70 por ciento de su electricidad a partir de fuentes renovables para 2030. Es un objetivo ambicioso: la escasez de líneas de energía y transformadores limita dónde se pueden instalar las baterías. Sitios industriales como en Moss Landing, fuera de las áreas bulliciosas pero que ya cuentan con líneas de energía y brigadas de incendios bien capacitadas, son ideales pero difíciles de encontrar.
En Raquette Lake, National Grid y Rev Renewables, el desarrollador, dicen que el sitio elegido, comprado en 2019, cumple con los requisitos estatales y locales, lejos de los humedales y a una distancia adecuada de otros edificios. Aseguran que la seguridad es primordial y prometen detallar ampliamente los planes de respuesta de emergencia con los funcionarios locales. Aun así, el proyecto podría enfrentar retrasos. Después de la reunión inesperadamente combativa en mayo, los líderes del pueblo propusieron una moratoria de un año para los permisos de baterías, que fue aprobada la semana pasada.
Los opositores se vieron incentivados durante el verano por los incendios en tres nuevas instalaciones de baterías en el estado de Nueva York, incluido un pequeño pueblo llamado Lyme, cerca de la frontera con Canadá. Ese incendio ardió y produjo humo durante cuatro días, dejando a los primeros respondedores exhaustos y a los residentes preguntándose qué había en el aire y preocupados por la posibilidad de contaminación de escorrentía.
Bird, residente de Raquette Lake, dice que acoge con satisfacción la moratoria como una oportunidad para que la zona evalúe su plan de emergencia y para que la tecnología siga evolucionando. Ella es escéptica de que su opinión cambie. “Seguiremos siendo tan ruidosos al respecto como podamos”, dice.