Ya está en desarrollo en el país nórdico. Con bajo costo y emisiones, permite utilizar la energía semanas y hasta meses después de generada.
En lo formal, se trata de un gran tanque de acero que almacena el calor dentro de un depósito de arena, pero en la práctica es mucho más que eso. Concretamente, es una solución disruptiva a uno de los problemas más complejos que atraviesa la industria de energías renovables, consistente en cómo guardar la energía para usarla en los momentos de intermitencia cuando los parques no están generando por falta de viento o de sol.
Dos empresas finlandesas, Polar Night Energy y Vatajankoski, construyeron la primera “batería de arena” que está operativa en el mundo. Y los resultados son alentadores.
La batería construida por Polar Night Energy almacena calor dentro de un depósito de arena de 4 metros de diámetro y 7 de alto, que puede albergar dentro hasta 100 toneladas de arena. Está emplazada en la central que la compañía energética Vatajankoski tiene en la ciudad de Kankaanpää, al oeste de Finlandia.
El calor se transfiere del aire a la arena, que finalmente termina a temperaturas de entre 500 y 600 grados centígrados y lo retiene. Para utilizar la energía almacenada, el proceso se invierte y ese aire caliente se deriva hacia un sistema de calefacción utilizado para las viviendas o la industria.
[Qué es el grafeno y por qué puede revolucionar la energía solar]
El sistema puede descargar 100 Kw de energía térmica, que equivale a una duración de almacenamiento de 80 horas. Pero además, la compañía proyecta en el futuro que las baterías tengan 20 metros de diámetro y 10 de altura, con lo que la capacidad de almacenamiento, literalmente, se multiplicaría.
A través de un sistema de transferencia de calor, la batería de arena se conecta a la red local de calefacción urbana, lo que permite brindar servicios a unas 10.000 personas.
Arena versus litio
Para sus impulsores esta batería de arena es una solución efectiva a uno de los principales obstáculos que enfrenta hoy el sector de energías renovables, que es poder almacenar la energía cuando el sol no brilla o los vientos son débiles o no soplan, como ocurre en muchas regiones del mundo, sobre todo en invierno, cuando la demanda es mayor.
“La energía solar y la eólica son básicamente ya muy competitivas en términos de precio de la energía por unidad producida. El único problema con ellas es que no se puede elegir realmente cuándo se produce”, señaló en una entrevista periodística Markku Ylönen co-fundador y director de tecnología de Polar Night Energy.
[El caso California: de ejemplo mundial en renovables a tener las tarifas más caras de EEUU]
En ese sentido, Ylönen comparó esta tecnología con la potencialidad del litio, y remarcó que la diferencia central es una cuestión de escala. Las baterías de litio son muy adecuadas para usar en los vehículos, indicó, pero “si hablamos de gigavatios/hora o teravatios hora de exceso de electricidad, no es técnicamente factible intentar cubrir eso con baterías de litio y los costos serían inmensos”.
Paso a paso
La batería de arena, diseñada por Polar Night Energy funciona convirtiendo electricidad renovable (solar, eólica) –también puede ser electricidad de origen térmico- en aire caliente.
“Dentro de la arena construimos nuestro sistema de transferencia de calor que permite el transporte efectivo de energía hacia y desde el almacenamiento. El aislamiento adecuado entre el almacenamiento y el entorno garantiza un período de almacenamiento prolongado, de hasta meses, con pérdidas de calor mínimas”, señala en su sitio web la compañía.
En todos los casos, el almacenamiento de calor es parte de un sistema de energía, ya sea una red de calefacción de un edificio individual, una gran red de calefacción urbana, un sistema autónomo de electricidad o incluso la posibilidad de calefacción para una isla.
La compañía está desarrollando también una prueba piloto de 3 MWh, que ya está en funcionamiento en Hiedanranta, Tampere (Finlandia). En la planta piloto la energía proviene, en parte, de un conjunto de paneles solares de 100 metros cuadrados y en parte también, de la red eléctrica. Está conectado a una red local de calefacción urbana y proporciona calor a varios edificios, detalló la empresa.
