El concepto de almacenamiento de energía es sumamente importante, porque actualmente se necesitan grandes cantidades para que cualquier industria u hogar funcione. Y, además, con el boom de las energías renovables, que han venido para quedarse y para sustituir a las antiguas, esto es más importante, si cabe.
¿Qué queremos, en este artículo? Explicar cómo actúan los distintos sistemas para almacenar energía, tanto si es renovable como si no, y a qué tipo de usos se pueden aplicar en cada caso. ¿Tienes curiosidad por saber cómo se guarda la energía que se genera? Te animamos a que leas este artículo, porque te va a interesar...
Recuerda que la cantidad de energía a almacenar es mayor o menor en función de la estructura o dispositivo. Podemos hablar de un teléfono móvil o tableta, de una batería de un coche, de baterías para una vivienda o, incluso, de depósitos de energía para una industria.
De ahí que, dependiendo de las necesidades que tengas, los métodos de energía disponibles son unos u otros. En algunos casos, lo único que se necesitan son baterías que se conectan a un enchufe. Pero, en otros, hablamos de sistemas mucho más complejos porque las necesidades de energía son mayores. Asimismo, no es lo mismo el almacenamiento según la fuente de energía o si esta es para empresas o particulares.
Esa es la razón por la que las tipologías, los materiales y los tamaños varían, y lo hacen de forma significativa. Estos son los principales tipos de almacenamiento de energía existentes. Toma nota, porque esto te va a interesar:
Este método, el de las baterías de ion litio, es el más utilizado para los dispositivos más comunes en la vida cotidiana: smartphones, ordenadores portátiles, baterías externas, coches eléctricos o placas solares... Se recargan rápidamente y almacenan varias horas de energía. Su facilidad de adaptación las convierte en la opción ideal para hogares, pequeños comercios, fábricas y fuentes de alimentación de reserva.
La principal ventaja de este sistema es que las baterías de litio son fáciles de encontrar. Por lo tanto, lo normal es que no te resulte complicado encontrar este sistema de almacenamiento. Además, las hay de distintos tamaños, dependiendo del tamaño de la infraestructura. Es un mineral, en este sentido, muy versátil.
De hecho, has de saber que, hoy en día, el litio es uno de los minerales más demandados. Precisamente, por la cantidad de aplicaciones que tiene para fabricar baterías y otros dispositivos de almacenamiento.
Las baterías de plomo suelen utilizarse más en contextos industriales o en los coches. Ten presente que cuentan con una capacidad para albergar una alta densidad energética si las comparamos con la unidad de volumen y peso y que, además, tienen un coste más reducido, al alcance de casi cualquier persona. Eso sí, para ello se requiere una mayor seguridad y, además, el factor contaminante es mayor (es necesario reciclar y gestionar los residuos).
De todas formas, estas baterías siguen utilizándose porque son muy prácticas en la industria automovilística. Si bien en la transición energética es un elemento llamado a desaparecer paulatinamente, aún no ha llegado el momento. Dentro de lo que marca la Agenda 2030 y la legislación de algunos países, el uso decaerá a medida que se implementen los vehículos eléctricos y de hidrógeno.
El sistema que utiliza hidrógeno funciona mediante la electrólisis, que usa agua y electricidad como materias primas, siendo una fuente de energía verde. Ahora bien, la mayoría del hidrógeno producido a nivel mundial procede, todavía, del reformado del gas natural. Además, también se puede almacenar en contenedores durante largos períodos de tiempo, lo que proporciona respuesta ante distintos contextos.
Se prevé que este elemento sea el combustible del futuro y, por eso mismo, su almacenamiento es un gran avance para el sector energético. Hay que señalar, no obstante, que algunos de los sistemas de transformación no son, todavía hoy, 100 % verdes. Sí es verdad que, a medio plazo, se espera conseguir ese objetivo.
La tecnología de acumulación por bombeo es usada por las centrales hidroeléctricas. Su funcionamiento consiste en que, cuando hay un excedente de energía, se bombea agua desde un embalse a otro (situado a una mayor altura) aumentando la energía potencial de la masa de agua bombeada. Asimismo, cuando se requiera de energía, se deja caer el agua del embalse superior al inferior haciéndola pasar por una turbina para generar electricidad.
Una de sus ventajas es su larga vida útil, que puede superar los 50 años. Eso sí, siempre que apliques el mantenimiento adecuado a las instalaciones, que tiene que ser periódico. No en vano, la inversión inicial que se necesita es elevada. No estamos, pues, ante un sistema que, generalmente, sea rápido de implementar, aunque después sí es muy efectivo.
Hemos de pensar que la acumulación por bombeo, además, está concebida para cantidades muy elevadas de energía. Y que las externalidades pueden ser importantes. Por esa razón, es un tipo de tecnología que se utiliza en determinados casos.
En el aire comprimido, cuando hay un excedente de producción, se desvía la producción sobrante a una central de compresión de aire que lo introducirá en una caverna subterránea, acuífero o mina. Cuando es necesaria la electricidad, se cambia el sentido del flujo y se extrae el aire comprimido para producirla. Del mismo modo, cuando la demanda es baja, el aire se comprime mediante unos compresores para que en el momento en que la demanda sea alta, se utilice ese aire comprimido para mover las turbinas y generar electricidad.
El aire comprimido se utiliza, fundamentalmente, para usos industriales y para los generadores de energía eólica. De ahí que se necesite una infraestructura inicial de un cierto tamaño. De todas maneras, es un sistema que, en los próximos años, tenderá a tener más importancia. Las infraestructuras eólicas van a ganar peso en España, de ahí que no extrañe que veamos este sistema más a menudo.
Esta técnica acumula energía mediante el calor, subiendo o bajando la temperatura de una sustancia y/o cambiando la fase. Este sistema de almacenamiento consta de dos tanques de sales, uno caliente y otro frío, donde se hará un bombeo del frío al caliente que llevará a la mezcla a alcanzar temperaturas de 565º Celsius al final del proceso.
Si es necesaria la energía, las sales se bombean desde el tanque caliente y se transportan por un tren de intercambiadores de carcasa y tubos donde, después, devuelven la energía térmica al tanque frío y lo calientan. Así, la mezcla de sales fundidas suministran el calor necesario para operar la planta cuando es necesario. Todo este proceso se realiza en plantas termosolares.
Si bien este sistema para almacenar tiene una inversión inicial alta y algunas externalidades, sí es útil para almacenar grandes cantidades de electricidad. No en vano, es un sistema paradigmático para los casos de distribución de electricidad.
Los supercondensadores son dispositivos que pueden almacenar grandes cantidades de energía con electricidad, pero que a diferencia de las baterías, pueden cederla rápidamente cuando sea necesario. Mientras que las baterías tienen un buen rendimiento lineal, los supercondensadores entregan casi instantáneamente la energía eléctrica que almacenan. Es decir, transfieren sin que haya que esperar mucho tiempo.
Evidentemente, este tipo de formato de almacenamiento de energía es útil para contextos en los que se necesita una alta transferencia puntual. Un ejemplo lo tenemos en las industrias, que precisamente necesitan ese extra. Hoy, que se habla tanto de escalabilidad, tenemos un ejemplo en los supercondensadores.
Consiste en el almacenamiento de energía cinética mediante la aplicación de una resistencia a un disco metálico giratorio o de otro material. A pesar de los altos costes de fabricación, también cuenta con una vida útil muy longeva y proporciona una respuesta rápida.
Los volantes de inercia se usan, sobre todo, para los coches. No obstante, también la podríamos encontrar en algunas máquinas industriales. Es interesante tenerlo en cuenta, como método de almacenamiento mecánico. No parece que vayan a desaparecer.
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