Energías limpias que se almacenan en el aire

Lo natural es variable. No es un eslogan, sino la evidencia de que el sol no luce por la noche, el viento no sopla siempre con igual intensidad, las olas tampoco tienen siempre igual fuerza, ni los cursos de agua el mismo caudal a lo largo del año. Cómo almacenar la energía limpia que se produce de forma intermitente está en el meollo de la transición energética y ahora se inicia un experimento a escala real para conseguirlo, a través del aire.

La variabilidad se ha visto siempre como el gran obstáculo para que las energías de fuentes renovables –solar, eólica, hidráulica o mareomotriz, entre otras- predominen en un futuro cercano, por lo que salvar la etapa entre la generación intermitente de energía a partir de fuentes renovables y el suministro continuo de electricidad a través de la red es uno de los temas que más quebraderos de cabeza están dando a los científicos e ingenieros. La integración fluida de las energías renovables en el sistema eléctrico es imprescindible para dejar de depender del petróleo. Hay diversas soluciones para almacenar los excedentes que se generan mientras no sean demandados. Se utilizan baterías de litio, pilas de combustible, sales fundidas y ahora también ha entrado en escena el aire líquido, un refrigerante industrial. Todo es pura física y química, procesos ya conocidos, que tienen que desarrollarse a escala industrial y demostrarse rentables, lo que no es nada fácil.

La primera planta a gran escala del mundo para almacenar energía en aire líquido y conectada a la red eléctrica se sitúa en un vertedero cerca de la ciudad de Manchester. Se inauguró el pasado 5 de junio, Día Mundial del Medio Ambiente, y es el fruto de casi 10 años de trabajo sobre la idea original de un inventor, Peter Dearman, que empezó a pensar en el aire líquido, para, entre otras cosas, alimentar motores de automoción, hace casi 50 años.

Es una planta de demostración de la empresa Highview Power, financiada en parte por el Gobierno británico con 8 millones de libras a través de su programa de innovación energética, y tiene una capacidad de 5 megavatios. Esta capacidad es pequeña si se compara con los conjuntos de baterías de litio, que además están bajando rápidamente de precio, pero en teoría se pueden hacer plantas de cientos de megavatios.

Como la energía no se crea ni se destruye, lo que hace cualquier sistema de almacenamiento es jugar con ella. En este caso el ciclo termodinámico parte de la energía eléctrica de la misma red a la que se quiere verter. Se compra la electricidad cuando es más barata por falta de demanda y se destina a limpiar el aire (se deja solo el nitrógeno y el oxígeno), comprimirlo y enfriarlo hasta licuarlo (a 196 grados bajo cero) para almacenarlo en tanques de acero. Cuando hace falta (normalmente por la noche) se bombea a alta presión y a temperatura ambiente pasa a la forma de gas rápidamente. Al expandirse (700 veces en volumen) libera energía, lo que mueve una turbina que genera electricidad directamente, dejando aire como único subproducto. En el caso de la planta ahora inaugurada el calor residual del vertedero, de baja calidad, contribuye a aumentar la eficiencia del proceso.

Aunque menos eficiente que las baterías, el sistema dura más y no emite gases de efecto invernadero ni maneja productos químicos o metales contaminantes, señala la empresa, y esta planta concreta puede suministrar energía a unas 5.000 viviendas durante tres horas. Según Gareth Brett, director de la empresa tecnológica, si se quiere almacenar energía durante una hora, la batería de litio es lo adecuado, pero si se quiere almacenar el exceso de energías renovables y liberarlo cuando hay picos de demanda, se está hablando de cuatro horas o más y es mejor el almacenamiento en aire.

Además, una planta de este tipo se puede instalar en cualquier sitio, cerca de los pueblos y ciudades que demandan la electricidad, en algunos casos sirviendo de almacenamiento para parques eólicos cercanos. Este es un aspecto interesante de la tecnología de almacenamiento en aire líquido. “Es un gran paso adelante en la creación de un sistema energético verdaderamente descentralizado… que permite a los usuarios finales equilibrar la red nacional eléctrica cuando hay picos de demanda”, explica Yoav Zingher, experto en regulación de redes, que cree que la tecnología tiene mucho futuro.