Rascacielos que usan ascensores para regenerar energía

La transición hacia las fuentes de energía renovables es imparable y encontrar sistemas de almacenamiento que eviten la intermitencia del suministro es fundamental para su viabilidad. Un grupo de investigadores propone una idea simple que puede ayudar: utilizar los rascacielos como baterías que acumulen y liberen energía de forma barata en el centro de las ciudades.

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La fuerte inversión en energías renovables —se estima que en 2026 la capacidad de estas formas de energía aumente en un 60% con respecto a 2020— también conlleva encontrar nuevas soluciones que nos ayuden a tener un suministro constante. Aquí hemos visto varias opciones que son muy interesantes, pero la última, propuesta por investigadores del Instituto Internacional de Análisis de Sistemas Aplicados (IIASA) en Viena, Austria, es muy fácil de implementar y promete un coste por kilovatio hora impresionantemente bajo.

Cómo funciona

La idea de los investigadores austriacos es usar la altura de los rascacielos como almacenamiento de energía potencial. El sistema aprovecha el exceso de energía de las fuentes renovables para hacer que los ascensores de los edificios levanten un material pesado, como la tierra húmeda, hasta sus últimas plantas. Luego, cuando el suministro se detiene por falta de sol o aire, los ascensores descienden y la fuerza de la gravedad hace que unos generadores produzcan energía.

El sistema lleva el nombre de LEST (Sistema de almacenamiento de energía por elevación, en sus siglas en inglés) y se puede aplicar en edificios existentes que en muchos casos ya cuentan con ascensores con sistemas de frenado regenerativo. Según cuentan en su estudio, publicado en la revista Energy, hay más de 18 millones de ascensores en funcionamiento en todo el mundo que pasan mucho tiempo parados. Estos ascensores cuando no se utilizan para transportar personas pueden utilizarse para almacenar o generar electricidad.

"Siempre me han fascinado los temas relacionados con la energía potencial, es decir, la generación de energía con cambios de altitud, como la energía hidroeléctrica, el bombeo, la flotabilidad y el almacenamiento de energía por gravedad. El concepto de almacenamiento de energía gravitatoria también ha llamado ultimamente la atención de la comunidad científica y de las empresas de nueva creación. El concepto de LEST se me ocurrió después de haber pasado una cantidad considerable de tiempo subiendo y bajando en un ascensor desde que me mudé recientemente a un apartamento en el piso 14", explica el autor principal del estudio, Julian Hunt, investigador del IIASA.

Un sistema sorprendentemente barato

El equipo asegura que la gran ventaja del LEST es que la capacidad energética ya está instalada en este tipo de ascensores, mientras que otros sistemas de almacenamiento de energía por gravedad tienen que crearla. Además, dicen que los nuevos ascensores inteligentes con motores de engranaje síncrono de imanes permanentes pueden funcionar con eficiencias cercanas al 92%, cuando están completamente cargados. Y también permiten configurar la velocidad de descenso óptima para la generación de energía.

En su estudio, los investigadores calculan que el coste de almacenamiento de energía de la capacidad instalada del LEST es de entre 21 y 128 dólares por kWh, dependiendo de la altura del edificio. Esto es prácticamente un tercio de lo que cuesta el kWh en las baterías similares. Además el equipo estima que el potencial de generación a nivel mundial es de entre 30 a 300 GWh, suficiente para alimentar de energía a toda la ciudad de Nueva York durante un mes.

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Sin embargo, admiten que todavía hay que pulir algunos detalles antes de poder implantarlo. Uno de los mayores obstáculos, aseguran, es encontrar espacio dentro de los edificios para almacenar los pesos. El rascacielos tiene que poder acomodarlos tanto en la parte superior (carga) como en la inferior (descarga) para que el sistema funcione. Una de las posibles soluciones que plantean es usar los apartamentos o los pasillos vacíos para almacenarlos y crear una serie de robots autónomos que se encarguen de su distribución.

Otro problema estaría en la capacidad del techo de los edificios de soportar los pesos sin derrumbarse. Los cálculos de la masa total por metro se pueden realizar antes de instalar el sistema, pero habrá edificios que no pueden aguantarlo y no sirvan para este sistema.

"Las tecnologías de almacenamiento flexibles y respetuosas con el medio ambiente, como LEST, van a ser cada vez más valiosas para la sociedad en un futuro en el que una gran parte de su electricidad procederá de las energías renovables”, asegura otro de los autores del estudio, Behnam Zakeri, investigador del IIASA. “La utilización coordinada de estos recursos distribuidos alivia la necesidad de invertir en sistemas centrales de almacenamiento a gran escala".

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