Batería de arena que da energía a un barrio en Finlandia
¿Cómo mantener las luces encendidas cuando el sol no brilla o no hay suficiente viento?
Uno de los mayores retos de las energías renovables es asegurar el suministro continuo durante todo el año.
Investigadores finlandeses han encontrado una posible solución: una batería de arena.
- Este dispositivo funciona a base de arena y es capaz de calentar las viviendas en invierno.
- El Parlamento Europeo aprueba que la nuclear y el gas se consideren “verdes”.
Justo cuando el Parlamento Europeo ha aprobado incluir el gas y la energía nuclear en la lista de actividades económicas verdes, la ciencia nos habla de formas diferentes de guardar energía: con arena. Emprendedores finlandeses han instalado la primera “batería de arena” del mundo que funciona a pleno rendimiento y que, encima, puede almacenar energía verde durante meses.
En Finlandia temen el fin del buen tiempo. Allí hace mucho frío y en el invierno próximo ya no tendrán el gas ruso para calentarse (consecuencias de la invasión de Ucrania). En ese contexto, un equipo de jóvenes ingenieros de la ciudad finesa de Kankaanpää ha desarrollado una batería de arena, que además es capaz de almacenar calor, cuenta la BBC.
Y es que ese es uno de los problemas de muchas de los paneles solares o las turbinas eólicas. Generan electricidad, pero el problema es acumularla, guardarla, almacenarla para cuando haya mucha demanda (picos de consumo). Es decir, “¿cómo mantener las luces encendidas cuando el sol no brilla y el viento no sopla?”, escribe el periodista Matt McGrath.
Ahora, la mayoría de las baterías se fabrican con litio. Son caras y ocupan una gran superficie física. Además, sólo pueden hacer frente a una cantidad limitada de energía. Todo eso es lo que supera la batería de arena, al menos según sus creadores.
Markku Ylönen y Tommi Eronen han tenido la idea, la han desarrollado y han visto que funciona. Ahora han creado la empresa Polar Night Energy. Usan energía solar o eólica para tener electricidad barata; con ella calientan arena de baja calidad; ésta almacena el calor y lo guarda para el invierno, cuando más falta hace y más cara es la energía.
Una batería que permite almacenar energía durante meses utilizando arena ha sido desarrollada por la empresa Polar Night Energy. Esta pondría solución al problema que se da con otras energías como la eólica o la solar, que no siempre coincide su captación con su aprovechamiento. Los sistemas de almacenamiento de energía son importantes para su buena retención y ahora un grupo de investigadores finlandeses ha desarrollado una fórmula que permite almacenarla por meses.
Descargar aire caliente cuando la energía esté más cara
El dispositivo se ha instalado en la central eléctrica de Vatajankoski, que gestiona el sistema de calefacción urbana de la zona. Electricidad de bajo coste calienta la arena por calentamiento resistivo (el mismo proceso que hace funcionar un fuego eléctrico). Esto genera aire caliente que circula por la arena mediante un intercambiador de calor.
Cuando los precios de la energía sean más altos, la batería descargará el aire caliente que calienta el agua para el sistema de calefacción urbana, que -en Finlandia- se bombea por las casas, las oficinas e incluso la piscina local.
Esta batería en lugar de mover electrones emplean el calentamiento resistivo para aumentar la temperatura del aire. El calor se transfiere después a la arena mediante un intercambiador y bajo este sistema, una pila de arena, material económico y sostenible, actúa a efectos prácticos como una batería.
Este nuevo dispositivo tiene unas dimensiones de cerca de siete metros de altura. La compañía Polar Night Energy ha llenado sus nuevos almacenes con alrededor de 100 toneladas de arena, que podrían alcanzar los 500 grados centígrados. El mayor beneficio de esta nueva formula de baterías es que permite almacenar energía con una eficiencia del 99% durante meses, lo que la convertiría en uno de los mejores sistemas de almacenamiento.
Se trata de la primera batería que almacena energía por meses utilizando arena
La potencia nominal del dispositivo es de 100 kW y cuenta con una capacidad total de 8 MWh de energía. Según informa la firma, es posible aumentar su capacidad hasta 20 gigavatios por hora. El pueblo finlandés de Kankaanpää ha sido el lugar donde se ha desarrollado la primera batería de estas características, para la cual serviría cualquier tipo de arena.
El coste por kilovatio hora es de alrededor de diez euros y el mantenimiento es mínimo
Se desconoce el precio de la construcción de los almacenes que Polar Night Energy ha construido para guardar la arena, material mucho más económico que el litio con el que suelen hacerse las baterías eléctricas.
El coste por kilovatio hora es de alrededor de diez euros y el mantenimiento es mínimo, tal y como indica la compañía. Sin embargo, el aspecto negativo sería que para poner en funcionamiento el sistema requiere de una gran cantidad de energía. Por todo ello, sería necesario hacer cuentas para comprobar si sale rentable retener la energía por demasiados meses.
La construcción del almacenamiento salió bien, especialmente considerando que la solución es completamente nueva. Logramos poner todo en orden a pesar de algunos desafíos y un breve retraso. Ahora la arena ya está caliente”, dice Markku Ylönen, cofundador y CTO de Polar Night Energy. Y añade: “Ya hemos aprendido que nuestro sistema tiene incluso más potencial del que inicialmente calculamos. Ha sido una sorpresa positiva”.
Acumulador
El acumulador de calor tiene 100 kW de potencia calorífica y 8 MWh de capacidad energética. “Esta innovación es parte de la transición energética inteligente y verde. Los almacenamientos de calor pueden ayudar significativamente a aumentar las energías renovables intermitentes en la red eléctrica. Al mismo tiempo, podemos preparar el calor residual a un nivel utilizable para calentar una ciudad. Este es un paso lógico hacia la producción de calor sin combustión”, dice Ylönen.
Vatajankoski utiliza el calor proporcionado por el sistema de almacenamiento para preparar el calor residual recuperado de sus servidores de datos destinados a la computación de alto rendimiento. Dependiendo de la temporada, la temperatura del calor residual de 60 grados de los servidores debe elevarse a 75-100 grados antes de alimentar la red de calefacción urbana.