Utilizando los principios de la presión hidrostática, la startup BaroMar desarrolló un interesante proyecto para almacenar energía eléctrica de fuentes renovables no convencionales a bajo costo, en el que el hormigón es un elemento central en este innovador sistema. Para probarlo, se instalará un piloto en las costas de Chipre.
En el desarrollo de las energías renovables no convencionales (ERNC), las aplicaciones que posee el hormigón demuestran ser variadas y eficientes. Por ejemplo, el sistema Energy Vault, que utiliza una combinación de bloques de hormigón, energía cinética y la gravedad para almacenar energía eléctrica cuando fuentes como la eólica o la solar no puedan generarla, ya se integró a la red eléctrica estatal de China, lo que evidencia la importancia que tienen estas innovaciones para el desarrollo futuro.
Otras innovaciones vinculadas a esta materia, en las que el hormigón se encuentra involucrado, son las que se llevan a cabo en las costas, ya sea en cámaras que aprovechan el movimiento de las olas para generar energía eléctrica -que desarrolla Wave Swell Energy– o en forma de “baterías de hormigón” para torres eólicas colocadas en alta mar.
Siguiendo en esa línea, la startup BaroMar elaboró un sistema que permitiría almacenar energía a un bajo costo -que, hasta la fecha, es el gran desafío que poseen los sistemas de generación de energía eléctrica a través de las ERNC- y que en su concepción, involucra el uso de aire comprimido y de elementos fabricados con hormigón para generar un sistema que, según sus creadores, podría ofrecer almacenamiento a nivel de red de forma eficiente.
Aire comprimido y suelo marino
Como se menciona antes, uno de los grandes desafíos que tiene la incorporación de las ERNC a las redes eléctricas está en el almacenamiento de energía cuando la fuente principal no tenga la capacidad de generarla -días nublados o con poco viento, por ejemplo- y ese punto es crucial, porque el sistema depende de baterías que complejizan la operación en aspectos como eficiencia económica y estabilidad.
Lo que se encuentra desarrollando BaroMar -y que probará en un piloto de 4 MWh en las costas de Chipre- se basa en aire comprimido o, como denominan en la startup, el “Almacenamiento de Aire Comprimido” (CAES, en sus siglas en inglés), cuyo principio es relativamente simple.
El sistema CAES involucra utilizar el exceso de energía para activar compresores, los que normalmente bombean aire comprimido a tanques grandes y rígidos, que se almacena a altas presiones y luego, se libera hacia una suerte de turbina que puede activar un generador y así, recuperar la energía.
BaroMar quiere llevar ese modelo más allá, ya que plantea colocar bajo el agua a los tanques de almacenamiento de aire comprimido y asegurarlos en el lecho marino, lo que plantea en el piloto que realizarán en Chipre. Al hacer esto, desde la empresa se asegura que se evitará un costo excesivo en conseguir grandes tanques de presión y podrán almacenar el aire comprimido en depósitos mucho más baratos de construir e implementar.
Hormigón, material esencial para el funcionamiento del sistema
¿De qué material se fabricarán los tanques que se colocarán sobre el lecho marino, claves para el funcionamiento del sistema? La firma comentó que estos se construirán con hormigón armado, ya que se trata de un material que se puede obtener de manera local, lo que económicamente lo hace más eficiente. Sobre los tanques, se colocará una suerte de “jaula” con rocas para mantenerlos sumergidos entre los 200 a los 700 metros de profundidad.
Una vez instalados en el suelo marino, los tanques -que tiene un número de válvulas permeables al agua a su alrededor- se llenarán con la propia agua del mar, lo que provocará que el compresor -que está en la superficie- comience a bombear aire comprimido a presiones de hasta 1.051 psi, lo que dependerá de qué tan profundo estén instalados los tanques de hormigón. El aire comprimido expulsará el agua del interior de los tanques, sin embargo, la presión hidrostática del exterior igualará la presión interna del aire y ayudará a que los receptáculos continúen almacenando aire a altas presiones.
Por lo mismo, desde la compañía comentaron que este fenómeno resultó clave para dos aspectos: utilizar hormigón en la construcción de los tanques y que estos se ubiquen bajo el mar.
Si bien el sistema se ve prometedor (BaroMar afirma que con su sistema podrían alcanzar un costo nivelado de almacenamiento de 100 dólares por MWh, en una instalación de 100 MW/1 GWh por 350 días al año por 20 años), Jacobs, una prestigiosa consultora que asesora proyectos vinculados con el desarrollo de tecnologías sustentables y que actúa como uno de los socios para el desarrollo de BaroMar, comentó en un comunicado que aún existen desafíos que esta tecnología debe abordar.
Pese a ello, el sistema de tanques de hormigón submarinos y aire comprimido que propone BaroMar evidencia potencial para su desarrollo, por lo que el piloto de 4 MWh que se instalará en las costas de Chipre resultará clave para analizar la viabilidad de este nuevo desarrollo.
