Energy Vault | Bloques de hormigón para almacenar energía eléctrica
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Hoy en día, uno de los mayores retos a los que nos enfrentamos es la búsqueda de diferentes tipos de energías renovables que reduzcan nuestra huella medioambiental. Diversas empresas han dedicado sus últimas investigaciones a la transición hacia fuentes de energía renovables, y los avances en eficiencia cada vez son mayores. Pero hoy os traemos el caso de Energy Vault, una Startup que se ha focalizado en solventar otro de los problemas de las energías alternativas: su almacenamiento. 

Como ya sabrás, uno de los principales inconvenientes de muchas energías renovables es que su producción es discontinua y dependen de diversos factores que generan fluctuaciones en la producción: la eólica depende de que el viento sople, la solar de los días más soleados y la hidráulica de que haya suficiente caudal en el río como para almacenar el agua.

Esto hace que sea necesario idear sistemas que almacenen la energía sobrante durante los picos de producción y la libere en los momentos de sequía eléctrica. Es por este motivo que por ejemplo en los hogares que tienen paneles solares se suelen instalar baterías que almacenan la energía no utilizada durante el día para que sea aprovechada durante la noche.

Como vamos a ver a continuación, Energy Vault nos trae una propuesta muy interesante para el almacenamiento de energía a gran escala. Un sistema que a priori podría parecer rudimentario pero que según las perspectivas de la compañía, tiene una eficiencia energética que podría cambiar las reglas del juego.

¿Cómo funciona el almacenamiento de Energy Vault?

¿Cómo funciona el almacenamiento de Energy Vault?

Este sistema basa su funcionamiento en la relación entre materia y gravedad: al levantar un objeto contra la gravedad, se almacena energía en él; por lo que al dejarlo caer, se puede recuperar esa energía. Así, dado que el hormigón es mucho más denso que el agua, levantar un bloque de este material requiere mucha más energía y, por lo tanto, almacena mucha más que un tanque de agua de las mismas dimensiones.

El sistema Energy Vault utiliza una grúa de 120 metros de alto, con seis brazos en el centro. Cada uno de los cilindros de hormigón pesa 35 toneladas y se apilan alrededor de la grúa, debajo de los brazos de esta. Por medio de un algoritmo, cuando hay exceso de energía solar o eólica los brazos localizan un bloque de hormigón gracias a una cámara. Una vez que esto ocurre, la máquina engancha el bloque y lo levanta mediante el impulso del exceso de energía eléctrica.

Una vez levantado el bloque, el viento puede hacer que este se mueva como un péndulo, mientras que el carro de la grúa contrarresta este movimiento. Así, la máquina puede levantar lentamente el bloque y luego colocarlo encima de otra pila de bloques, más arriba. Cuando la grúa está rodeada de bloques de hormigón, el sistema está completamente cargado. En la torre, se puede almacenar una energía total de 20 megavatios-hora (MWh), la cual es suficiente para abastecer a 2.000 casas durante un día completo. Cuando la electricidad es necesaria, el sistema baja los bloques de hormigón de la pila y se comienza a generar la energía almacenada.

A continuación podemos ver una simulación 3D del funcionamiento de este sistema.

Alternativa al almacenamiento en presas

Aunque se basa en el mismo principio, en lugar de emplear agua y presas como en las centrales hidroeléctricas, usan bloques de hormigón y grúas. La idea sigue siendo aprovechar la fuerza de la gravedad.

Actualmente, casi el 96% de la capacidad de almacenamiento de energía mundial proviene de la energía hidráulica de bombeo. De esta manera, si la generación de electricidad supera la demanda, el exceso se usa para bombear agua a una presa de mayor altura, así, cuando la demanda es mayor, se deja caer el agua para que las turbinas generen la electricidad.

Nuestro sistema hidráulico actual necesita las condiciones geográficas adecuadas para funcionar. Es decir, acceso a agua y a embalases de grandes alturas, esto hace que tres cuartas partes de estos almacenamientos se encuentren solo en diez países. La gran problemática es que cada vez se requiere de mayor almacenamiento de energía, ya que otros tipos de energías renovables como la eólica y la solar fotovoltaica son formas de generación intermitentes. Por esta razón, Energy Vault ha instalado su primera planta alternativa en Suiza, lo cual permite ver a escala el funcionamiento de esta nueva tecnología.

Ventajas del sistema Energy Vault

Ventajas del sistema Energy Vault

En primer lugar, una de las mayores ventajas del sistema de bloques de hormigón desarrollado por Energy Vault es su eficiencia. Esta máquina es comparable con la baterías de iones de litio, ya que su eficiencia energética puede ser hasta del 85%. Esto significa que se trata de un sistema altamente automatizado, cuyas pérdidas de energía son mínimas.

Por otro lado, este sistema genera múltiples beneficios económicos. Sorprendentemente, los bloques de hormigón son el elemento más caro de toda esta tecnología. Para reducir estos costos, la empresa ha desarrollado una máquina que mezcla residuos que las ciudades pagan por desechar, por lo que solo se necesita una sexta parte del cemento que se usa para crear bloques de hormigón. Esto reduce el gasto de manera muy significativa en comparación al precio de una batería eléctrica con una capacidad de almacenamiento equivalente.

El precio del sistema de Energy Vault es aproximadamente de entre 7 y 8 millones de dólares, una décima parte de lo que cuesta almacenar la misma cantidad de energía en baterías eléctricas. Además, se calcula que su duración puede llegar a ser hasta de 30 años sin necesidad de mantenimiento complejo y sin perder su eficiencia inicial. Por estas razones, se le ha solicitado a la empresa comenzar a construir sus primeras unidades comerciales a partir del inicio del 2019.

Como puedes ver, las energías renovables y la reducción del calentamiento global son un tema que está preocupando verdaderamente a la comunidad tecnológica y científica. Gracias a estos avances, pronto tendremos acceso a formas de consumo mucho más éticas y responsables. Aparte del sistema de Energy Vault, ¿conoces otras propuestas para el almacenamiento de energía? ¡Cuéntanos sobre ellas!

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