La creciente demanda de energías renovables y el hecho de que algunas de ellas funcionen de forma intermitente hace que sean necesarios sistemas de almacenamiento de energía eléctrica para poder guardarla para cuando realmente se necesita.
Además de las baterías convencionales la industria trabaja en otros métodos, algunos muy curiosos y peculiares, para almacenar la electricidad cuando se genera o sobra, de modo que se pueda usar o «regenerar» cuando sea necesaria. Un ejemplo sería disponer de esta electricidad cuando no hay sol (en el caso de la fotovoltaica), viento (eólica) o agua embalsada (centrales hidroeléctricas), algo que no sucede con la energía nuclear o la de combustibles fósiles, que o bien generan energía de forma continua o completamente bajo demanda.
He aquí una selección de cinco de esas formas de almacenar energía eléctrica que pueden resultar un tanto particulares:
1. Centrales hidroeléctricas reversibles
Una central hidroeléctrica reversible es una tecnología que utiliza la energía potencial del agua embalsada por un lado para generar electricidad pero también para almacenarla. Funciona de dos maneras: cuando hay baja demanda y electricidad de sobra, se bombea el agua «hacia arriba», desde un embalse a otro situado a una altitud superior. Cuando hay la demanda de electricidad es alta, se genera la electricidad con ese agua almacenada previamente. Actualmente un altísimo porcentaje de las centrales hidroeléctricas –cerca del 90 por ciento– funcionan así para mantener una capacidad de generación óptima.
Alternativamente en vez de agua se pueden utilizar grandes pesos, como bloques de hormigón, que se elevan y posteriormente se dejan descender para almacenar energía y regenerarla mediante sistemas de recuperación de energía. Empresas como Energy Vault o Graviticity persiguen esta idea. Normalmente se utilizan estructuras como laderas de montañas, grúas, pozos o grandes naves con aspecto de almacén. Estas soluciones son también una alternativa respetuosa con el medio ambiente.
2. Crear hidrógeno a partir de la electricidad generada
El hidrógeno es energía limpia y versátil que puede utilizarse en cierto modo para almacenar energía eléctrica. Mediante un proceso químico-eléctrico llamado electrólisis se dividen las moléculas de agua en hidrógeno y oxígeno. El hidrógeno se almacena entonces en un depósito adecuado y se puede utilizar posteriormente en forma de pilas de combustible para generar electricidad cuando sea necesario, por ejemplo en un vehículo.
El hidrógeno es un método de almacenamiento particularmente atractivo porque permite almacenar grandes cantidades de energía durante largos períodos de tiempo. Conseguir el agua no es problema –aunque ya hay quien avisa que puede serlo a gran escala– pero incluso se están haciendo experimentos para utilizar agua de mar, disponible en abundancia.
3. Baterías de flujo
Las baterías de flujo son una tecnología de almacenamiento de energía que se basa en la utilización de líquidos electroquímicos almacenados en depósitos externos (bromo-hidrógeno, hierro-titanio, zinc-cerio…) Estas baterías tienen dos compartimentos separados por una membrana, cada uno de los cuales contiene un electrolito líquido que circula y almacena energía. Durante la carga, la energía eléctrica se utiliza para inducir una reacción química que almacena la energía en los electrolitos. Para descargar la energía almacenada, se invierte la reacción química liberando electricidad.
Las ventajas de las baterías de flujo es que son escalables y tienen más vida útil que las baterías convencionales, además de ser más regulables en cuanto a capacidad y potencia. Como inconvenientes están que tienen menor densidad de energía que otros métodos, son más grandes y tienen menor eficiencia energética que otros tipos de baterías (como las de ion-litio).
4. Almacenamiento de energía de aire comprimido
El almacenamiento de energía de aire comprimido un método que utiliza la electricidad para comprimir aire y almacenarlo en depósitos subterráneos, como cavernas de sal o acuíferos profundos. Cuando se necesita electricidad se libera ese aire comprimido de modo que impulse una turbina para generar energía eléctrica. Empresas como Hydrostor trabajan desde hace años en ello.
Por lo general es un sistema de almacenamiento de energía eficiente que puede aprovechar la infraestructura geológica existente y adaptarse a distintas escalas. No necesita productos químicos, porque es aire convencional y no tiene grandes pérdidas de energía. Como inconvenientes está que requiere una mayor infraestructura cuando se utiliza a gran escala, como por ejemplo para almacenarlo en depósitos subterráneos. Al igual que otros los otros sistemas mencionados aquí también sucede que es tan limpio como limpio sea el origen de la electricidad con la que se realiza el proceso; normalmente se considera que se aprovechan prioritariamente energías fotovoltaicas o eólicas de origen completamente sostenible.
5. Pozos geotérmicos
Los pozos geotérmicos son otra opción peculiar para el almacenamiento de energía eléctrica. Aprovechan el calor natural que hay en las profundidades de la Tierra para almacenar en primera instancia y liberar posteriormente la energía. Cuando hay un energía eléctrica disponible, se emplea para bombear agua fría a través de tuberías hasta los pozos, donde se calienta con ese calor geotérmico. El agua caliente se mantiene almacenada en una reserva subterránea.
Cuando se necesita de nuevo esa electricidad, el agua caliente se extrae de los pozos geotérmicos y se utiliza en forma de vapor para impulsar turbinas convencionales para producir energía eléctrica. Este método de almacenamiento de energía utiliza recursos naturales renovables y no emite gases de efecto invernadero. Su eficiencia puede ser un poco más baja que la de otros sistemas, por tanta conversión electricidad a bombeo, calor, regeneración a partir de vapor, etcétera, pero funciona.
A medida que las tecnologías de almacenamiento de energía continúen evolucionando es probable que veamos en los próximos años más soluciones peculiares, creativas e innovadoras, que ayuden tanto con la generación de energía eléctrica como con su almacenamiento.
