Seis vías de investigación para almacenar energía y abandonar el combustible fósil

La generación de electricidad debe coincidir con su demanda y no se puede almacenar como tal. Su almacenamiento en cantidades masivas, con la tecnología disponible actualmente, sería poco eficiente. Por eso las energías renovables tienen un gran inconveniente: su producción no depende del ser humano. No se puede controlar cuando hará viento o cuando habrá sol. El azar de la climatología es uno de los últimos obstáculos que quedan para lograr la transición energética.

Por ello, empresas y gobiernos han emprendido la búsqueda de una tecnología que permita almacenar de forma eficiente la energía que se genere, para poder guardarla y utilizarla en un futuro, no dependiendo así de los vaivenes del tiempo.

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Desde el Centro Nacional de Energías Renovables (CENER), explican que "esta es la clave, porque el almacenamiento será una realidad no muy lejana que permitirá, en un futuro, tener un sistema basado 100% en renovables".

Por ello, desde la institución, explican que, en la actualidad, hay una serie de proyectos para el almacenamiento de energía con los que algunas empresas e instituciones se han puesto a trabajar para lograrlo. Si lo consiguen, la transición ecológica hacia un mundo sin combustibles fósiles estará más cerca.

Almacenamiento térmico

Este modelo consiste en mantener la energía generada dentro de rocas. Lo hacen convirtiendo dicha energía en calor, que luego introducen en piedra volcánica, para, en cualquier momento, poder extraerlo y convertirlo en electricidad.

Un ejemplo de esto a nivel europeo son las instalaciones que Siemens Gamesa tiene en Hamburgo. Se trata de uno de los proyectos más ambiciosos en este método, con más de 1.000 toneladas de piedra volcánica. Este proyecto de Siemens Gamesa se basa en su convicción de que "el almacenamiento desempeñará el papel decisivo en el panorama energético del mañana y queremos apostar por él".

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Desde la compañía afirman que, aunque actualmente la instalación conserva 130/140 MWh, esperan que "entre 2022 y 2025 se dé un enorme salto hasta llegar a los gigavatios hora". Esto "permitiría que poblaciones de 25.000 habitantes pudieran abastecerse al 100% solo con energías renovables".

Explican que, cuando pase su periodo como prototipo, será totalmente comercial y "logrará hacer que se baje de los 100 euros por MWh, cifra que es inédita para cualquier tecnología de almacenamiento a gran escala".

Acumulación por bombeo

Las centrales hidráulicas tienen ya un mecanismo para poder almacenar energía. Esta consiste en la creación de un contraembalse en la zona baja de la central. Cuando el agua cae en ese punto, es bombeada para poder ser utilizada de nuevo.

En España, la central hidráulica de Acciona en Canfranc (Huesca) usa este mecanismo. La planta aragonesa almacena energía para momentos de necesidad realizando el proceso con una galería de presión y una tubería de 900 metros.

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Desde la empresa afirman que esta es su respuesta "al reto de poder guardar la energía" y realzan el hecho de que "crear centrales reversibles como esta es exactamente lo que pide la Unión Europea para alcanzar los objetivos sobre el cambio climático".

Batería de litio

Es una de las formas de guardar energía que más comunes nos resultan. Son parecidas a la batería que pueda tener un teléfono móvil, pero, almacenar en este tipo de dispositivo las cantidades de megavatios necesarios para una ciudad o un país se antoja muy difícil por el momento.

Iberdrola ha apostado por esta alternativa creando una instalación tecnológica en Caravaca de La Cruz, Murcia. La planta lleva funcionando desde comienzos del año, aunque la inversión de dos millones de euros para crearla, comenzó a finales del pasado.

Desde la compañía explican que el problema es que "de momento las baterías de litio son muy caras y no son competitivas", por lo que esperan lograr avances que abaraten su coste y permitan que su uso se masifique abriendo la puerta a la posibilidad del almacenamiento eléctrico.

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"Aunque el futuro es de las renovables, el viento no siempre sopla, se necesita un respaldo y creemos que las baterías de ion de litio son una de las posibles soluciones", afirman desde Iberdrola.

Supercondensadores

Se trata de dispositivos electrónicos capaces de ofrecer una gran potencia y cargarse tan solo en segundos. Pero, de momento no es una alternativa competitiva frente a las baterías de iones de litio, que son capaces de almacenar entre 20 y 30 veces más energía que los supercondensadores. Una diferencia clave en aplicaciones como el transporte.

Una de las iniciativas que puede cambiar esto es la emprendida por Superdielectrics. La compañía inglesa ha comprado las patentes de un nuevo tipo de condensadores hechos con nuevos materiales. Este nuevo producto surgió de las investigaciones privadas de las universidades de Surrey y Bristol.

En dichos estudios se logra una capacidad 1.300% mayor que en los dispositivos que existían hasta ahora. Llegan a superar a las baterías de litio que existen en el mercado.

Hidrógeno Líquido

Uno de los proyectos más innovadores a este respecto es el emprendido por universidad sueca de Chalmers. El equipo de investigación, con Kasper Moth-Poulsen al frente, ha desarrollado un fluido de hidrógeno que es capaz de almacenar luz solar y, cuando se necesita, se puede extraer en forma de calor. Esta forma de almacenamiento permite, según sus creadores, "almacenar energía durante 18 años".

Otra de las grandes diferencias de este método comparado con otras opciones es que no solo se limitaría a una forma de renovables. No solo sería compatible con la solar, por ejemplo, sino que podría "recargarse" con todo tipo de fuentes de calor.

El hidrógeno líquido aún no es funcional y sigue en estado de investigación a pesar de que se encuentra en un escenario avanzado y el proceso de almacenamiento se ha logrado con éxito a pequeña escala. Falta por lo tanto un diseño que asegure que esta idea puede convertirse en un medio masivo para guardar el calor.

Volantes de inercia

Otro de los modelos que se están desarrollando en la actualidad es el de la inercia. Para almacenar energía usando este sistema, existe un volante pasivo que mantiene el movimiento, almacenando así la energía cinética dentro de él.

Este mecanismo existe en la práctica. En una isla de Hawaii, Oahu, Hawaiian Electric mantiene una red de este tipo de tecnologías de almacenamiento. Desde la compañía explican que el objetivo de esta red no es lograr almacenar suficientes vatios como para que sea viable, en la actualidad, sino que se trata una inversión de futuro.

"Queremos comprobar la estabilidad de red y almacenamiento. Al evaluar esto con una instalación real lograremos encontrar mejores formas de usar los volantes, más baratas y eficientes", afirma el vicepresidente de Planificación y Tecnología, Colton Ching, que explica que esperan que esto ayude a integrar las energías renovables en el mercado.