El invento que usa el flujo de agua de las tuberías para generar gigavatios de electricidad

La necesidad de fuentes de energía alternativas que no generen emisiones nos está llevando a buscar soluciones hasta debajo de las piedras. De hecho, una de las fuentes más prometedoras y fáciles de aplicar está, literalmente, debajo de las piedras: en las cañerías que hay en el subsuelo y que nos traen el agua potable hasta el grifo de casa. El exceso de presión en estas tuberías puede usarse para hacer girar unas pequeñas turbinas hidroeléctricas y producir grandes cantidades de energía que ahora mismo se están perdiendo.

La presión en las cañerías es lo que hace que cuando abrimos el grifo el agua salga inmediatamente aunque vivamos en el último piso del Empire State Building. La presión se consigue mediante la gravedad o con bombas de agua y es tan alta que si no se instalan unas válvulas que alivien esa presión, puede provocar que las tuberías se rompan y empiezen a perder agua.

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El nuevo sistema de energía hidroeléctrica que aprovecha estas pérdidas de presión se llama ‘por conducto’ y, teniendo en cuenta que hay miles de millones de kilómetros de tuberías por todo mundo, su potencial energético serviría para alimentar de electricidad a millones de casas por todo el planeta.

Energía para 1 millón de hogares solo en EEUU

Un informe de 2022 realizado por los investigadores del Laboratorio Nacional de Oak Ridge del Departamento de Energía de EEUU (ORNL) calcula que si se utilizaran eficazmente las infraestructuras de agua existentes en los 50 estados, fundamentalmente tuberías de abastecimiento de agua y canales de riego, el potencial energético sería de 1,41 gigavatios. Esta cifra es equivalente a lo que generan unos 450 aerogeneradores terrestres y es suficiente, dicen, para abastecer a más de un millón de hogares.

"Se puede considerar que la energía hidroeléctrica por conductos está al alcance de la mano y que lo que se ha puesto en marcha no es más que una gota en un cubo", afirmó en su momento Shih-Chieh Kao, director del programa de energía hidráulica del ORNL. "A pesar de todas sus ventajas, el mayor obstáculo es el desconocimiento general del potencial de la energía hidráulica por conductos".

El informe asegura que el proceso de instalación de esta nueva red de energía hidroeléctrica sería relativamente fácil. La infraestructura ya está construida y el impacto ambiental es mínimo. Hasta la fecha del informe, se habían autorizado o construido más de 350 proyectos hidroeléctricos por conductos que dieron unos 530 megavatios de potencia eléctrica.

La carrera por extender la energía por conducto

Entre las compañías que ya están aplicando estos sistemas en la red de agua está InPipe Energy, una empresa con sede en Oregón (EEUU). Su miniturbina se aplica junto con una válvula de presión existente y desvía el agua de las tuberías a través de un bypass. Allí hace girar una turbina hidroeléctrica antes de devolverla a la tubería sin afectar al caudal de agua.

"En el mundo hay miles de millones de kilómetros de tuberías presurizadas", afirma para New Scientist Gregg Semler, fundador y director general de InPipe que ya ha instalado tres sistemas de este tipo. Entre ellos uno que alimenta los focos de un estadio de béisbol a las afueras de Portland o, el último, otra miniturbina que empezó a generar energía en noviembre para los habitantes del East Bay Municipal Utilities District de California y que se espera que alcance los 130.000 kilovatios-hora de potencia al año. Además, InPipe está estudiando junto con la alcaldía de la ciudad de Nueva York la forma de generar electricidad a partir de los casi 4.000 millones de litros de agua que le llegan cada día.

Otras empresas hidroeléctricas con sistemas similares son NLine Energy y Canyon Hydro que han instalado ya 100 miniturbinas por todo el territorio estadounidense. Y Rentricity, una empresa de Nueva York que ha instalado más de 30 sistemas en todo EEUU. El fundador de Rentricity, Frank Zammataro, cree que estos sistemas podrían adoptarse pronto de forma más generalizada. El sector, asegura, se encuentra en un "punto de inflexión" por la necesidad global de reducir el número de emisiones.

Además de generar energía, estos sistemas también pueden funcionar como sistemas de almacenamiento. Semler espera que en el futuro estas redes funcionen de forma coordinada como una forma de almacenamiento por bombeo que ayude en los momentos en los que las energías renovables (eólica y solar) no están produciendo. "Si no hubiera sol o viento, las empresas de suministro de agua podrían hacer pasar más agua por las tuberías para producir más energía", afirma.