La energía renovable es el futuro y es importante asegurarse de que se utilice al máximo de su potencial. Pero, ¿qué se puede hacer cuando no hay suficiente sol o viento? Afortunadamente, algunas tecnologías innovadoras pueden ayudar a almacenar energía renovable y simplificar el almacenamiento de energía. Esta publicación analizamos cuatro de estas tecnologías.
4 tecnologías para almacenar energía renovable
1. Baterías
Las baterías son un tipo de almacenamiento de energía renovable que funciona convirtiendo los potenciales químicos en potencial eléctrico. Lo hacen transfiriendo electrones del ánodo al cátodo, generando electricidad y moviendo iones entre ambos electrodos en el proceso.
Las baterías se pueden usar para energía portátil, pero históricamente han sido demasiado grandes o costosas para ser prácticas en proyectos a escala de red. Sin embargo, los avances recientes, como el uso de litio y otros metales como el níquel y el cobalto, los han hecho más económicos.
Las baterías de iones de litio (LIB) están hechas de materiales relativamente económicos, lo que las hace muy deseables sobre las baterías de plomo-ácido que requieren componentes de metales pesados como el antimonio y el mercurio.
El níquel-cadmio (NiCd) o el níquel-hidruro metálico (NiMH) también pueden funcionar bien en algunos casos debido a su bajo costo. Además, sus celdas pueden acercarse al 100% de eficiencia de ida y vuelta, lo que significa que casi toda la electricidad terminará almacenada en su paquete de baterías durante la descarga sin degradación alguna por las pérdidas incurridas durante los ciclos de carga.
2. Almacenamiento hidroeléctrico bombeado
El almacenamiento hidroeléctrico por bombeo es una técnica utilizada para almacenar electricidad en forma de energía potencial. Utiliza dos depósitos a diferentes alturas conectados por tuberías o túneles que pueden contener agua y aire comprimido. El depósito inferior contiene agua, mientras que el depósito superior almacena aire a alta presión sobre él. Cuando hay un exceso de suministro de energía en la red, las bombas mueven el líquido hacia arriba para repetir este ciclo tantas veces como sea necesario hasta que la demanda disminuya nuevamente.
Las plantas hidroeléctricas de bombeo suelen tener instalaciones tanto temporales como permanentes para almacenar el excedente de energía antes de que se implementen donde sea necesario. A menudo se instalan donde las características geológicas, como las colinas naturales, proporcionan elevación y fuentes de agua. Además, a menudo se utilizan con represas hidroeléctricas, que generan grandes cantidades de energía porque pueden almacenar y liberar agua según sea necesario.
Estas bombas también tienen una larga vida útil, en parte porque algunas instalaciones utilizan hormigón u otro material para la construcción de depósitos. También están equipados con características de seguridad como válvulas de cierre para evitar daños por desastres.
3. Almacenamiento de energía de aire líquido
El almacenamiento de energía de aire líquido (LAES) se ha propuesto como un medio para almacenar la energía producida por turbinas eólicas o paneles solares. En el proceso, el aire se comprime en tanques y se enfría hasta que se convierte en aire líquido a baja presión. El líquido almacenado se puede volver a calentar a presión atmosférica para generar energía. Además, el aire líquido almacenado puede usarse para proporcionar enfriamiento durante el verano o inyectarse en tuberías de gas natural para convertirlo en gas de síntesis.
Una ventaja clave de esta tecnología es que no requiere ninguna infraestructura adicional y, por lo general, solo requiere una pequeña cantidad de tierra de cultivo para los tanques de almacenamiento. Las principales desventajas son su alto costo (aproximadamente el doble por vatio-hora) y su baja eficiencia de ida y vuelta.
Una prueba realizada en Suecia reveló que LAES podría proporcionar una forma alternativa de almacenar electricidad durante largos períodos cuando la demanda excede la oferta en la red durante los picos invernales o las condiciones de sequía donde hay un acceso limitado a las fuentes de energía hidroeléctrica.
4. Volantes de inercia
Un volante es un dispositivo mecánico que almacena energía rotacional. Se pueden usar para almacenar energía cinética, que se disipa en forma de calor y sonido una vez que el objeto deja de girar. Los volantes están hechos de acero o aluminio y tienen una alta inercia debido a su masa y a los giros a alta velocidad. Esto les permite proporcionar largos períodos de salida de energía sin una entrada externa que no sea la gravedad.
Hay dos tipos de volantes: tipo disco y tipo tubular. El tipo de disco utiliza un momento angular natural, mientras que los diseños tubulares se basan en la fricción interna para mantenerlos girando continuamente.
Esta tecnología se está probando para varios usos en la industria del almacenamiento de energía renovable, incluido el almacenamiento en batería. Se pueden utilizar para almacenar la electricidad generada a partir de paneles solares y aerogeneradores cuando hay un exceso.
Además, se han propuesto volantes para su uso en automóviles híbridos porque ofrecen periodos de funcionamiento prolongados sin necesidad de repostar o recargar. Estos vehículos funcionarán con baterías hasta que alcancen su límite de carga antes de que un pequeño motor de combustión interna se ponga en marcha automáticamente y los recargue con gasolina sin dejar de proporcionar cierto nivel de propulsión.
Conclusión
El futuro del almacenamiento de energía renovable dependerá de tecnologías de almacenamiento innovadoras. Estas son algunas opciones excelentes para almacenar energía y mantener el suministro cuando más se necesitan. Invertir en estas tecnologías es una buena idea porque garantizará que todos tengan acceso a energía limpia y sostenible. También estará más disponible para su uso en las economías de bajas emisiones de carbono del futuro.
