Actualmente proliferan las instalaciones de energía eólica y de energía solar en muchas partes del mundo. No obstante, se presenta siempre el problema de la inconstancia energética; se produce electricidad solo de día o cuando hay viento.
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Se han propuesto diversas alternativas para superar esta limitación, como el uso de baterías gigantes para almacenar la energía.
Si bien esta alternativa parece tener futuro gracias a la disminución gradual del costo de fabricación de las baterías, se presenta el inconveniente de trabajar con sustancias químicas que generan desechos. Si se desea mantener el “espíritu” de energía limpia, se deben buscar otras alternativas.
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Un pequeña empresa canadiense llamada Hydrostor propone una alternativa más limpia y económica: utilizar bolsas llenas de aire sumergidas en el mar, a varios metros de profundidad, para acumular la energía, producida durante el día bajo la forma de aire comprimido. Así, se podría disponer de esta las 24h del día.
El sistema funciona de manera simple pero ingeniosa. El siguiente video nos muestra cómo funciona:
El CEO de Hydrostor, Curtis Vanwalleghem, dice que su compañía comenzó a trabajar en esta tecnología hace 4 años como un proyecto paralelo a un parque eólico. Al principio, la compañía pensó su sistema acumulador de energía, no sumergiendo bolsas de aire bajo el agua, sino bombeando agua hacia tanques elevados.
El descenso del agua desde grande altura impulsaría las turbinas de un generador hidroeléctrico. Este sistema podía alcanzar una eficiencia de alrededor de 80%, pero no resultaba económico a pequeña escala.
“Pensamos que si levantar un metro cúbico de agua en el aire es la mejor manera de almacenar energía, tal vez lo contrario también funcionaría: sumergir aire bajo el agua”, dice Vanwalleghem.
Esta opción resultaría más rentable, al parecer.
El concepto es bastante simple: Cuando la bolsa de aire es anclada bajo el agua, a por lo menos 25 metros de profundidad (idealmente 100 m) el peso del agua mantiene presurizado el aire de manera espontánea, almacenando energía en un cierto volumen. Nótese que la presión bajo el agua se incrementa de una atmósfera cada 10 metros aproximadamente. Para ingresar aire a la bolsa se requiere un compresor alimentado por electricidad proveniente de energía eólica o solar.
En el sistema Hydrostor instalado en Toronto, las bolsas (o “acumuladores flexibles”, como se prefiere llamarlos) se encuentran a una profundidad de 80 metros. Suministran un mega watt de electricidad durante 3 horas aproximadamente.
Uno de los problemas a resolver fue encontrar la manera de capturar el calor desprendido al comprimir el aire para luego usarlo para calentar el aire a medida que se enfriaba durante la expansión.
“El aire puede alcanzar temperaturas de hasta 650 °C durante la compresión. Si no recuperas este calor residual, pierdes eficiencia“, explica Rupp Carriveau , profesor asociado en la Universidad de Windsor, en Ontario, Canadá.
La solución establecida fue un intercambiador de calor, fuera de la plataforma, ligado a tanques de agua con paredes aislantes. La eficiencia alcanzada sería de entre 60 y 80%.
Hydrostor ha tratado de utilizar elementos y piezas existentes siempre que fuera posible. Vanwalleghem explica que “la fiabilidad es muy importante para los servicios públicos; se necesita sentirse cómodo con la tecnología “.
Hydrostor no quiso revelar el costo exacto del sistema de Toronto, pero Vanwalleghem dice que es “de varios millones de dólares.” No sabemos pues qué tan rentable resulte su puesta en marcha.
La necesidad de este tipo de almacenamiento de energía resultaría factible; gran parte de la población mundial vive cerca de las costas.
Garvey ve el almacenamiento de energía bajo el agua como parte de un sistema integral:
Un parque eólico en altamar no debería ser un simple sistema que produce electricidad cuando sopla el viento; debe ser un sistema que tome la energía del viento y la suministre a la costa cuando se requiera.
Las bolsas de “energía flexible” podrían ser la solución más ecológica. Queda definir si sería la más rentable y viable.