Evaluación tecnoeconómica y ambiental de estaciones híbridas de carga fotovoltaica con baterías en segunda vida para una movilidad eléctrica sostenible en regiones tropicales

Por qué importa una recarga más limpia

Los coches eléctricos prometen calles más silenciosas y aire más limpio, pero la forma en que los recargamos a menudo sigue dependiendo de centrales alimentadas por combustibles fósiles. Este artículo explora cómo los países tropicales y soleados pueden convertir baterías usadas de coches eléctricos y paneles solares en estaciones de carga de bajo coste y baja emisión. Centrándose en Malasia como ejemplo real, los investigadores muestran que reutilizar baterías desgastadas para almacenar la energía solar diurna puede reducir costes, aliviar la presión sobre la red y disminuir la contaminación climática, a la vez que otorga a esas baterías una segunda vida útil.

Convertir baterías antiguas de coche en un nuevo recurso

Cuando una batería de coche eléctrico ya no ofrece la potencia necesaria para la conducción, normalmente todavía conserva alrededor de tres cuartas partes de su capacidad original. En lugar de enviar estos paquetes directamente al reciclaje, el equipo propone reutilizarlos para uso estacionario, donde el peso y el volumen importan menos. En su diseño, aproximadamente 290 módulos de iones-litio en segunda vida se combinan en una unidad de almacenamiento de 50 kilovatios-hora. Este banco se sitúa junto a una instalación solar de 15 kilovatios y dos cargadores de CA, creando una estación de barrio compacta que puede cargar entre 15 y 20 coches al día utilizando mayormente la energía del sol.

Probar el rendimiento bajo el calor tropical

Las regiones tropicales ofrecen abundante radiación solar pero también altas temperaturas y humedad, factores que pueden acelerar el desgaste de las baterías. Para ver cómo podrían comportarse las baterías reutilizadas, los investigadores probaron módulos reales de un proveedor comercial en laboratorio. Mediante ciclos controlados de carga y descarga midieron la capacidad y el estado de salud durante 100 ciclos. Las baterías perdieron solo alrededor del 3–4% de su capacidad y mostraron comportamientos muy parecidos entre módulos, lo que sugiere un envejecimiento predecible y estable. Estas características medidas experimentalmente se incorporaron luego a modelos informáticos para simular la operación diaria en una ciudad malaya, capturando tanto el comportamiento eléctrico como el térmico.

Cómo opera realmente la estación solar–batería

Simulaciones por ordenador con herramientas industriales trazaron los flujos de energía hora por hora a lo largo de varios años. Los paneles solares generan la mayor parte de la electricidad alrededor del mediodía, mientras que la mayoría de los conductores conectan sus vehículos al final de la tarde y por la noche. El banco de baterías en segunda vida absorbe el exceso de energía del mediodía y la libera más tarde, mitigando este desajuste. En promedio, el sistema suministra alrededor de 90–120 kilovatios-hora de electricidad procedente del sol por día, con aproximadamente el 78% de las necesidades de carga cubiertas por energía renovable local en lugar de la red nacional. Los modelos también muestran que la batería se utiliza de forma regular pero no agresiva, lo que ayuda a prolongar su vida útil en este papel menos exigente.

Costes, ahorro de carbono y riesgos clave

Debido a que las baterías en segunda vida son mucho más baratas que las nuevas, la inversión total para la estación solar más almacenamiento es notablemente menor. El estudio encuentra que el coste de almacenar energía disminuye en torno al 40% frente al uso de baterías nuevas, situando el coste de almacenamiento en aproximadamente ocho céntimos por kilovatio-hora. Cada estación puede evitar alrededor de 1,2 toneladas de emisiones de dióxido de carbono al año al reemplazar electricidad de la red, incluso teniendo en cuenta la incertidumbre del clima y el envejecimiento de la batería mediante miles de escenarios simulados. Al mismo tiempo, los autores señalan desafíos importantes: mantener la salud de la batería por encima de aproximadamente el 70% para conservar la fiabilidad, gestionar el calor de forma segura con refrigeración mayoritariamente pasiva y crear normas y estándares de seguridad claros para los paquetes reutilizados.

Qué supone esto para los viajes más limpios

Para un público no especializado, la conclusión es sencilla: en ciudades soleadas y en crecimiento, las baterías de coche de ayer pueden convertirse en los surtidores de combustible limpio del mañana. Al combinar paneles solares con paquetes de baterías reutilizados, las estaciones propuestas ofrecen recarga fiable a menor coste, alivian la carga sobre la red eléctrica y reducen la contaminación climática, mientras extraen valor adicional de materiales que de otro modo se desecharían. Si van acompañadas de controles inteligentes, mejor refrigeración y regulaciones sensatas, este enfoque podría ayudar a los países tropicales a ampliar el uso de vehículos eléctricos sin esperar a grandes centrales nuevas, acercando el aire más limpio y una movilidad más sostenible.

Cita: Sarker, M.T., Hossen, M.S., Ramasamy, G. et al. Techno economic and environmental evaluation of second life battery PV hybrid charging stations for sustainable e-mobility in tropical regions. Sci Rep 16, 8195 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39034-0

Palabras clave: carga de vehículos eléctricos, energía solar, baterías en segunda vida, almacenamiento de energía, ciudades tropicales