Sustentator lo explica: Almacenamiento energetico, Parte I: Las alternativas.
La demanda energética de la humanidad aumenta día tras día. Este crecimiento requiere que los medios de generación energética basados en fuentes no renovables y contaminantes, sean reemplazados. A este propósito, las fuerzas de la naturaleza son un sustituto más que apropiado, pero plantean nuevos retos que deberán ser superados antes de que toda la energía que consumimos provenga de fuentes renovables.
El viento, el sol, las mareas o las olas son omnipresentes y abundantes en todo el mundo pero presentan fluctuaciones climáticas o ciclos naturales. Sumado a esto, la demanda energética o “carga” de la red eléctrica, varía según el horario y la época del año, entonces, se necesitaría almacenamiento energético para satisfacerla en tiempo completo.
Para cumplir con la demanda eléctrica cotidiana, existen distintos tipos de centrales, de acuerdo con el servicio que brinden: centrales de base y centrales de punta. Las de base son centrales de alta potencia y rendimiento, generalmente caras de construir pero baratas en combustible, y que funcionan de forma ininterrumpida durante mucho tiempo, parando únicamente por tareas de mantenimiento o por razones de fuerza mayor. Centrales nucleares o térmicas son de este tipo.
En contraste, las centrales de punta funcionan periódicamente durante momentos cortos para cubrir los picos de demanda junto con las centrales de base. Como se requiere que respondan rápidamente, las centrales de punta suelen ser hidráulicas o térmicas.
El almacenamiento energético, además de hacer posible una mayor penetración de las energías renovables, permite balancear fluctuaciones abruptas (del orden de segundos o minutos) en la dupla generación-consumo y además satisfacer, cuanto menos parcialmente, los “picos” de consumo energético entregando energía almacenada durante períodos de baja demanda o “valles”. Estas dos características implican una mayor confiabilidad de la red eléctrica, ya que se evitan interrupciones del suministro, y también un aumento de capacidad (o equivalentemente un aplazamiento de ampliaciones), al disminuir la necesidad de centrales de punta.
Por otra parte, como la energía no puede ser creada ni destruida, siempre debe ser convertida de una forma a otra, por lo tanto, el proceso de almacenamiento se basa siempre en convertir. La energía captada del sol mediante un panel solar fotovoltaico o térmico puede ser almacenada como energía mecánica, química, electromagnética o térmica. Algunos medios tecnológicos utilizables para esto son, baterías, condensadores eléctricos o “capacitares”, bobinas, agua bombeada y almacenada a gran altura en instalaciones conocidas como centrales hidroeléctricas reversibles, aire comprimido en reservorios naturales, pesos rotando a grandes velocidades (volantes de inercia), hidrógeno, fluidos de gran capacidad térmica y reacciones químicas reversibles. Cualquiera de estas tecnologías tiene su aplicación idónea y características principales que sirven para compararlas entre si: la cantidad (KW) de potencia que pueden entregar, la cantidad de energía (KWh) que pueden guardar, la densidad energética (cantidad de energía por Kg o L), la capacidad de respuesta a cambios rápidos en el consumo (conocida como velocidad de respuesta y medida en Hz), el rendimiento del ciclo de carga y descarga, la vida útil, e indefectiblemente, su costo.
Puede decirse también, que el combustible fósil consumido en centrales térmicas y vehículos, es una forma de almacenamiento energético desarrollado por el planeta durante miles de años. Contiene una densidad energética de 14 KWh/Kg, valor muy superior al de todas las tecnologías de almacenaje y que a nivel de combustible sólo es superado por el Hidrógeno (40 MJ/Kg), y el Uranio (965000 MJ/Kg) o cualquier reacción nuclear.
Concluyendo, todos los sistemas de almacenamiento aportan flexibilidad a la red eléctrica, posibilitan el autoabastecimiento eléctrico, el transporte ecológico y, aún más importante, son necesarias para que la energía que consumimos sea satisfecha por fuentes renovables y sustentables.
En las próximas entregas de esta sección, veremos más en detalle las alternativas de almacenamientos. Los esperamos!
Fuentes: Wikipedia| Electricity Storage Association| Universidad Politécnica de Valencia
