EN UN VALLE SUIZO , una grúa de brazos múltiples inusual levanta dos bloques de concreto de 35 toneladas en el aire. Los bloques ascienden delicadamente por el marco de acero azul de la grúa, donde cuelgan suspendidos a ambos lados de un brazo horizontal de 66 metros de ancho. Hay tres brazos en total, cada uno de los cuales aloja los cables, cabrestantes y ganchos de agarre necesarios para izar otro par de bloques hacia el cielo, lo que le da al aparato la apariencia de un insecto metálico gigante que levanta y apila ladrillos con redes de acero. Aunque la torre tiene 75 metros de altura, se ve fácilmente eclipsada por los flancos boscosos de los Alpes Lepontinos del sur de Suiza, que se elevan desde el fondo del valle en todas las direcciones.
Treinta metros. Treinta y cinco. Cuarenta. Los bloques de hormigón se elevan lentamente hacia arriba mediante motores alimentados con electricidad de la red eléctrica suiza. Durante unos cuelgan en el aire cálido de septiembre, luego los cables de acero que sujetan los bloques comienzan a desenrollarse y comienzan su lento descenso para unirse a las pocas docenas de bloques similares apilados al pie de la torre. Este es el momento para el que se ha diseñado esta elaborada danza de acero y hormigón. A medida que desciende cada bloque, los motores que levantan los bloques comienzan a girar en reversa, generando electricidad que pasa a través de los cables gruesos que recorren el costado de la grúa y llegan a la red eléctrica.En los 30 segundos durante los cuales los bloques descienden,
Esta torre es un prototipo de Energy Vault, con sede en Suiza, una de varias empresas emergentes que encuentran nuevas formas de utilizar la gravedad para generar electricidad. Una versión de tamaño completo de la torre podría contener 7.000 ladrillos y proporcionar electricidad suficiente para alimentar a varias millas de hogares durante ocho horas. Almacenar energía de esta manera podría ayudar a resolver el mayor problema al que se enfrenta la transición a la electricidad renovable: encontrar una forma sin emisiones de carbono de mantener las luces encendidas cuando no sopla el viento y no brilla el sol. “El mayor obstáculo que tenemos es conseguir almacenamiento de bajo costo”, dice Robert Piconi, director ejecutivo y cofundador de Energy Vault.
Sin una forma de descarbonizar el suministro de electricidad del mundo, nunca alcanzaremos las emisiones netas de gases de efecto invernadero cero para 2050. La producción de electricidad y el calor suman una cuarta parte de todas las emisiones globales y, dado que casi todas las actividades que puedas imaginar requieren electricidad, limpiar las redes eléctricas tienen enormes efectos colaterales. Si nuestra electricidad se vuelve más ecológica, también harán lo que nuestros hogares, industrias y sistemas de transporte. Esto se volverá aún más crítico a medida que más partes de nuestras vidas se electrifiquen, en particular la calefacción y el transporte, que serán difíciles de descarbonizar de cualquier otra forma.Se espera que toda esta electrificación duplique la producción de electricidad para 2050 según la Agencia Internacional de Energía Atómica. . Pero sin una manera fácil de almacenar grandes cantidades de energía y luego liberarla cuando la necesitemos, es posible que nunca deshagamos nuestra dependencia de las centrales eléctricas sucias, contaminantes y alimentadas con combustibles fósiles.
Aquí es donde entra en juego el almacenamiento de energía por gravedad. Los defensores de la tecnología argumentan que la gravedad proporciona una solución clara al problema del almacenamiento. En lugar de depender de las baterías de iones de litio, que se degradan con el tiempo y requieren metales de tierras raras que deben extraerse del suelo, Piconi y sus colegas dicen que los sistemas de gravedad podrían proporcionar una reserva de energía barata, abundante y duradera. que estamos pasando por alto actualmente.Pero para demostrarlo, necesitarán construir una forma completamente nueva de almacenar electricidad y luego convencer a una industria que ya apuesta por las baterías de iones de litio de que el futuro del almacenamiento implica pesos extremadamente pesados que caen desde grandes alturas.
EL SITIO DE PRUEBAS DE ENERGY VAULT se encuentra en una pequeña ciudad llamada Arbedo-Castione en Ticino, el más meridional de los 26 cantones de Suiza y el único donde el único idioma oficial es el italiano. Las estribaciones de los Alpes suizos son un lugar apropiado para una puesta en marcha de almacenamiento de energía por gravedad: un corto viaje hacia el este desde las oficinas de Energy Vault lo llevará a Contra Dam, un edificio de concreto que se hizo famoso en la escena inicial de GoldenEye, donde James Bond bungee- salta por la cara de 220 metros de altura de la presa para infiltrarse en una instalación de armas químicas soviéticas de alto secreto.Justo al norte de Arbedo-Castione, otra presa imponente bloquea el valle superior de Blenio, reteniendo las aguas del embalse de Luzzone.
Agua y altura: Suiza tiene estos dos recursos en abundancia, razón por la cual el país fue uno de los pioneros del almacenamiento de energía a gran escala más antiguo y más utilizado del planeta: la energía hidroeléctrica de bombeo. En el extremo norte de Suiza se encuentra la instalación hidroeléctrica de bombeo en funcionamiento más antigua del mundo. Construida en 1907, la instalación hidroeléctrica de bombeo de Engeweiher funciona sobre la misma premisa básica que la torre Energy Vault. Cuando el suministro de electricidad es abundante, se bombea agua hacia arriba desde el cercano Rin para llenar el depósito de Engeweiher de 90.000 metros cúbicos.Cuando la demanda de energía está en su punto más alto, parte de esta agua se libera a través de un conjunto de compuertas y se sumerge en una central hidroeléctrica, donde el movimiento descendente del agua hace girar las palas de una turbina y genera electricidad. Engeweiher ahora funciona como un lugar de belleza local, popular entre los corredores y paseadores de perros de la cercana ciudad de Schaffhausen, pero la energía hidroeléctrica a bombeo ha recorrido un largo camino desde principios del siglo XX. Encima El 94 por ciento del almacenamiento de energía a gran escala del mundo es de bombeo hidroeléctrico, la mayor parte construida entre las décadas de 1960 y 1990 para aprovechar la electricidad barata producida por plantas de energía nuclear que funcionan durante la noche.
La simplicidad de la energía hidroeléctrica bombeada se convirtió en el punto de partida obvio para Bill Gross, un emprendedor en serie y fundador de la incubadora de startups Idealab, con sede en California. “Siempre quise encontrar una manera de hacer lo que pensaba que era una presa artificial. ¿Cómo podemos tomar las propiedades de una presa, que son tan grandiosas, pero construirla donde queramos? “él dice. Aunque todavía se están construyendo nuevas plantas hidroeléctricas de bombeo, la tecnología tiene algunos inconvenientes importantes. Los nuevos proyectos tardan años en planificarse y construirse, y solo funcionan en lugares donde la altura y el agua son abundantes. simplicidad de la energía hidráulica bombeada, pero de una manera que significara que el almacenamiento se pudiera construir en cualquier lugar.pequeño prototipo del dispositivo en 2012 en una ladera en Irwindale, California, pero tuvieron dificultades para encontrar clientes y poco después la puesta en marcha fracasó. “Durante años pensé en eso. Me entristeció eso ”, dice. “Pero seguí pensando que lo que realmente debe tener el almacenamiento de energía es que debes poder colocarlo donde quieras”. Mientras Gross meditaba sobre su fallida puesta en marcha, el caso del almacenamiento de energía solo se estaba fortaleciendo. Entre 2010 y 2016, el costo de la electricidad solar pasó de 38 centavos (28p) por kilovatio hora a solo 11 centavos. Gross se convenció de que podría ser el momento de volver a su idea de almacenamiento por gravedad, con una nueva puesta en marcha y un nuevo diseño. Y sabía exactamente quién quería construirlo.
Andrea Pedretti tiene experiencia en la construcción de estructuras improbables. En la empresa de ingeniería civil de su familia en Ticino, ayudó a construir el escenario principal del Festival de Jazz anual de Kongsberg en Noruega: una manta de PVC flotante de 20 metros de altura con un cuerno abultado que derrama sound en la plaza del pueblo . En 2016, Pedretti recibió una llamada de Gross pidiéndole que ayudara a diseñar un tipo de estructura muy diferente: un dispositivo de almacenamiento de energía que recrearía la energía hidroeléctrica bombeada sin la necesidad de montañas. La pareja comenzó a redactar ideas aproximadas para las estructuras, calculando cuánto costaría construir cada una y discutiendo los diseños en frecuentes llamadas entre Ticino y California. “[Gross] siempre está obsesionado con reducir el costo de todo; es muy bueno en esto ”, dice Pedretti, ahora director de tecnología de Energy Vault. Uno de sus primeros diseños tomó la forma de un tanque con paredes de acero de 100 metros de alto y 30 metros de ancho, donde el agua se bombeaba hacia arriba y luego se soltaba para sumergirse nuevamente en el fondo, haciendo girar una turbina conectada a un generador. Más tarde, consideraron la construcción de una serie de comederos de plástico elevados que se inclinarían cuando el agua cayera entre los niveles. Ninguno de los diseños redujo el costo lo suficiente, por lo que Pedretti y Gross volvieron a una de sus primeras ideas: use una grúa para levantar y soltar pesos. Las grúas son baratas y la tecnología está en todas partes, razonó Pedretti. De esta manera, no tendrían que reinventar la rueda solo para que su idea despegara. girando una turbina conectada a un generador. Más tarde, consideraron la construcción de una serie de comederos de plástico elevados que se inclinarían cuando el agua cayera entre los niveles. Ninguno de los diseños redujo el costo lo suficiente, por lo que Pedretti y Gross volvieron a una de sus primeras ideas: use una grúa para levantar y soltar pesos. Las grúas son baratas y la tecnología está en todas partes, razonó Pedretti. De esta manera, no tendrían que reinventar la rueda solo para que su idea despegara. girando una turbina conectada a un generador. Más tarde, consideraron la construcción de una serie de comederos de plástico elevados que se inclinarían cuando el agua cayera entre los niveles. Ninguno de los diseños redujo el costo lo suficiente, por lo que Pedretti y Gross volvieron a una de sus primeras ideas: usar una grúa para levantar y soltar pesos. Las grúas son baratas y la tecnología está en todas partes, razonó Pedretti. De esta manera, no tendrían que reinventar la rueda solo para que su idea despegara.
Sin embargo, la parte complicada sería encontrar una forma de levantar y apilar pesos de forma autónoma. El sistema de almacenamiento funcionaría apilando millas de bloques en anillos concéntricos alrededor de una torre central, lo que requierenía una colocación milimétrica de los bloques y la capacidad de compensar el viento y el efecto péndulo producido por un gran peso que se balancea al final de un cable. En la torre demostradora de Arbedo-Castione, los carros que sostienen los cables que levantan los ladrillos se mueven hacia adelante y hacia atrás para compensar este movimiento; el pizarrón de la oficina de Pedretti en Westlake Village, California, todavía está cubierto de ecuaciones que usó para encontrar la mejor manera de levantar y apilar bloques sin problemas.
En julio de 2017, Pedretti se conectó a Internet y compró una grúa de 40 años por 5.000 €. “Estaba oxidado, pero estaba bien. Hizo el trabajo ”, dice. Con su colega en Energy Vault, Johnny Zani, reemplazó la electrónica de la grúa y la instaló en una ciudad llamada Biasca, al norte del sitio de prueba actual de Energy Vault. Para su primera prueba del software, le indicaron a la grúa que levantara una bolsa de tierra y la moviera a un punto específico a poca distancia. “Fue increíble, funcionó la primera vez. ¡Esto nunca sucede! Tomó el peso, lo movió y lo detuvo exactamente a diez metros de distancia ”, dice Pedretti. Una semana después, cambiaron la bolsa de tierra por una pila de barriles de color azul brillante y tomaron un video de la grúa apilando los barriles. “Este fue el video que básicamente inició la empresa”, dice Pedretti.
En octubre de 2017, Energy Vault se había actualizado oficialmente en una empresa, con Robert Piconi, un ex ejecutivo de atención médica y otro de los colaboradores de Gross, como su CEO. Tenían que convencer a los inversores de que su grúa de 40 años era solo el comienzo de una empresa que podría ayudar a resolver el creciente dilema mundial de la electricidad renovable.
ESTAMOS VIVIENDO una revolución en la producción de electricidad. En muchas partes del mundo, la era de la quema de combustibles fósiles para producir electricidad está llegando a su fin. En 2020, el Reino Unido pasó un récord de 67 días sin encender una de las pocas centrales eléctricas de carbón que quedan, una hazaña asombrosa para un país que produjo un tercio de su electricidad a partir del carbón hace menos de 10 años . Desde 2010, el rápido despliegue de energía eólica y solar ha elevado la proporción de electricidad mundial producida por energías renovables del 20 por ciento a poco menos del 29 por ciento. Según la Agencia Internacional de Energía, para 2023 la capacidad total instalada de energía eólica y solar superará a la del gas natural. Para 2024 dejará atrás al carbón y, un año después, las energías renovables en su conjunto se convertirán en la mayor fuente de generación de electricidad en todo el mundo. “Si nos tomamos en serio el tratar de lidiar con el cambio climático, será mejor que estemos en una situación en la que estemos avanzando hacia un sistema de alta penetración de energías renovables”, dice Dharik Mallapragada, científico investigador de la Iniciativa de Energía del Instituto Tecnológico de Massachusetts. “Esa es nuestra mejor carta desde una perspectiva tecnológica. Simplemente implemente la mayor cantidad de energía eólica y solar que podamos en el sistema “.
La carrera por descarbonizar nuestras redes plantea desafíos que no habíamos enfrentado antes. Hacer funcionar una red eléctrica es un acto de alta tensión en el que la generación de electricidad debe equilibrarse cuidadosamente con la demanda en todo momento. El sistema siempre está en un punto de desviarse peligrosamente de su equilibrio. Genera demasiada electricidad y la red se estropea. Genera muy poca electricidad y, bueno, la red se estropea. Esto es exactamente lo que sucedió en Texas en febrero de 2021, cuando una de las tormentas de invierno más frías en décadas azotó el estado. Los tejanos se apresuraron a subir la calefacción y defenderse de temperaturas tan bajas que las tuberías que conducían a las centrales nucleares y de gas se congelaron.. Cuando la demanda aumentó y la oferta se desplomó en las primeras horas del 15 de febrero, el personal de la sala de control del Consejo de Confiabilidad Eléctrica de Texas (ERCOT) llamó frenéticamente a las empresas de servicios públicos para pedirles que cortaran la energía a sus clientes. Millones de tejanos se quedarán sin electricidad durante los días. Algunos murieron de hipotermia dentro de sus propios hogares mientras esperaban que la energía volviera a estar en línea. Unos días después de la crisis, el director ejecutivo de ERCOT, Bill Magness, admitió que toda la red estaba a solo “segundos y minutos” de un apagón incontrolado que podría haber dejado a decenas de millones de residentes sin electricidad durante varias semanas.
Las redes con un alto porcentaje de energía eólica y solar son susceptibles a cambios repentinos en el suministro de electricidad. Cuando los cielos se oscurecen o los vientos se calman, esa generación de electricidad simplemente desaparece de la red, dejando que las empresas de servicios públicos cubran la brecha utilizando combustibles fósiles. La situación opuesta también plantea problemas. Alrededor del 32 por cientode la electricidad de California se genera a partir de energías renovables, pero en los días fríos de primavera, cuando el cielo está despejado y los vientos son constantes, esto puede aumentar hasta casi el 95 por ciento. Desafortunadamente, la energía solar alcanza su punto máximo alrededor del mediodía, horas antes de que la demanda de electricidad alcance su nivel más alto cuando la gente regresa a casa del trabajo, enciende el aire acondicionado y enciende la televisión. Dado que la energía solar no se genera a última hora de la noche, esta demanda máxima generalmente se satisface con plantas de energía de gas. Cuando los investigadores del Operador del Sistema Independiente de California trazaron esta brecha entre la producción solar y la demanda máxima de energía en un gráfico, notaron que la línea trazaba el vientre redondo y el cuello delgado de un pato, y bautizaron una de las complicaciones más molestas de las energías renovables como la “curva del pato”. . ”La curva de aspecto lindo es un problema tal que California a veces tiene que pagar a los estados vecinos para que se quiten el exceso de energía solar de sus manos para evitar sobrecargar sus líneas eléctricas. En Hawái, donde la diferencia entre la generación máxima de electricidad solar y la demanda máxima es aún más pronunciada, esta curva tiene otro nombre: la “curva de Nessie”. ”La curva de aspecto lindo es un problema tal que California a veces tiene que pagar a los estados vecinos para que se quiten el exceso de energía solar de sus manos para evitar sobrecargar sus líneas eléctricas. En Hawái, donde la diferencia entre la generación máxima de electricidad solar y la demanda máxima es aún más pronunciada, esta curva tiene otro nombre: la “curva de Nessie”. ”La curva de aspecto lindo es un problema tal que California a veces tiene que pagar a los estados vecinos para que se quiten el exceso de energía solar de sus manos para evitar sobrecargar sus líneas eléctricas. En Hawái, donde la diferencia entre la generación máxima de electricidad solar y la demanda máxima es aún más pronunciada, esta curva tiene otro nombre: la “curva de Nessie”.
Todos estos problemas se deben a una peculiaridad fundamental de la electricidad: es imposible de almacenar. Una chispa de electricidad producida en una central eléctrica de carbón no puede quedarse quieta; tiene que ir a alguna parte. Para mantener las redes en equilibrio, los operadores de la red están constantemente haciendo coincidir la oferta y la demanda, pero cuanto más energía eólica y solar agregue a la red, más incertidumbre introducirá en este acto de equilibrio. Las empresas de servicios públicos se protegen contra esto mantener las plantas de energía de combustibles fósiles para distribuir energía confiable cuando sea necesario. El almacenamiento de energía ofrece una forma de salir de este aprieto. Al convertir la energía eléctrica en una forma diferente de energía (energía química en una batería de iones de litio o energía potencial gravitacional en uno de los ladrillos colgantes de Energy Vault), puede retener esa energía y desplegarla exactamente cuando la necesite. De esa manera, exprime más valor de las fuentes de energía renovables y reducir la necesidad de respaldo de las plantas de energía de combustibles fósiles. “Es un cambio que tiene que suceder, y la tecnología de baterías y el almacenamiento de energía en general es una parte importante de ese cambio hacia la energía renovable”, dice Alex Holland, analista de tecnología senior de IDTechEx. De acuerdo a exprime más valor de las fuentes de energía renovables y reducir la necesidad de respaldo de las plantas de energía de combustibles fósiles. “Es un cambio que tiene que suceder, y la tecnología de baterías y el almacenamiento de energía en general es una parte importante de ese cambio hacia la energía renovable”, dice Alex Holland, analista de tecnología senior de IDTechEx. De acuerdo a exprime más valor de las fuentes de energía renovables y reducir la necesidad de respaldo de las plantas de energía de combustibles fósiles. “Es un cambio que tiene que suceder, y la tecnología de baterías y el almacenamiento de energía en general es una parte importante de ese cambio hacia la energía renovable”, dice Alex Holland, analista de tecnología senior de IDTechEx. De acuerdo aBloomberg New Energy Finance , el almacenamiento de energía está al borde de un aumento exponencial: su informe de 2019 predice un aumento de 122 veces en el almacenamiento para 2040, lo que requiere hasta medio billón de libras en nuevas inversiones.
AUNQUE SU EMPRESA comenzó a trabajar en el diseño de la grúa de brazos múltiples en 2018, Piconi tenía claro que la próxima versión de su sistema de almacenamiento de energía necesitaría una revisión importante. Para empezar, una torre a gran escala pesaría una cantidad astronómica y requeriría cimientos profundos para mantenerla estable. Solo los bloques sumarían alrededor de 245.000 toneladas, casi la mitad del peso del rascacielos Burj Khalifa en Dubai. El diseño expuesto también planteó problemas potenciales. Si la nieve queda atrapada entre dos bloques, podría compactarse y convertirse en hielo, lo que haría imposible apilar más bloques. Las tormentas de arena podrían representar un riesgo similar.
Para resolver estos problemas, Piconi y sus colegas decidieron gravedad colocar su sistema de almacenamiento por dentro de vastos edificios modulares, un sistema al que llaman EVx. Cada edificio propuesto mediría al menos 100 metros de altura y contendría millas de pesos. Deshacerse de la grúa simplifica la logística de trabajar con tantos pesos. En lugar de tener que apilarse con precisión en círculos concéntricos, ahora las pesas pueden simplemente levantarse verticalmente mediante un sistema de carro y almacenarse en un estante en la parte superior del edificio hasta que estén listas para volver a bajar. El diseño también puede modificarse según los requisitos de almacenamiento: un edificio largo pero delgado proporcionaría mucha energía durante un período de tiempo relativamente corto, mientras que agregar más ancho al edificio aumentaría el período de tiempo durante el cual podría liberar energía. Un sistema de un gigavatio-hora que podría proporcionar aproximadamente la energía suficiente para abastecer a alrededor de 100.000 hogares durante 10 horas y podría proporcionar una superficie de entre 25 y 30 acres. “Quiero decir, es bastante masivo”, dice Piconi, pero señala que es probable que los sistemas se implementen en lugares donde no hay escasez de espacio, incluso cerca de parques eólicos y solares existentes. El sistema también está despertando el interés de las industrias pesadas, hambrientas de energía, deseosas de utilizar más energía renovable. Un cliente potencial es un fabricante de amoníaco en el Medio Oriente y otro una gran empresa minera en Australia. Piconi dice que la mayoría de los clientes comprarán el sistema de almacenamiento directamente, pero algunos pueden alquilarse en un modelo de almacenamiento como servicio mensual. Hasta ahora, las ofertas más importantes sobre la mesa para Energy Vault son con grandes clientes industriales.
La pregunta más importante que enfrenta Energy Vault es si puede hacer que el costo de sus edificios sea lo suficientemente bajo como para hacer la gravedad la forma más atractiva de almacenamiento de energía. Desde 1991, el costo de las baterías de iones de litio se ha en un 97 por ciento y los analistas esperan que ese precio reducido siga cayendo en las próximas décadas. “Realmente, cualquier tecnología de almacenamiento tiene que competir con el ión de litio, porque el ión de litio se encuentra en esta increíble trayectoria de reducción de costos”, dice Oliver Schmidt, investigador visitante en el Imperial College de Londres. Durante las próximas dos décadas, cientos de millones de vehículos eléctricos saldrán de las líneas de producción y casi cada uno de ellos contendrá una batería de iones de litio. A mediados de 2018, 20 gigavatios hora. de baterías de iones de litio cada año, más que el almacenamiento total de baterías a escala de red instalado en todo el mundo. El auge de los vehículos eléctricos está reduciendo el costo de los iones de litio y el almacenamiento de energía está aumentando.
Es posible que el precio de los sistemas de Energy Vault no tenga que bajar tanto. Cada instalación requiere la construcción de un nuevo edificio, aunque Gross dice que el equipo ya está trabajando en formas de reducir costos al reducir la cantidad de material requerido y automatizar partes de la construcción. Una ventaja que tiene son los pesos. Los varios miles de bloques de 30 toneladas en cada sistema EVx pueden estar hechos de tierra del sitio de construcción u otros materiales destinados al relleno sanitario, además de un poco de aglomerante. En julio de 2021, Energy Vault anunció una asociación con la empresa de energía italiana Enel Green Power para utilizar fibra de vidrio de palas de turbinas eólicas fuera de servicio para formar parte de sus ladrillos. En su sitio de prueba en Arbedo-Castione, tiene una prensa de ladrillos que puede producir un nuevo bloque cada 15 minutos. “Eso es lo bueno de la forma en que diseñamos la cadena de suministro. No hay nada que nos detenga. Es suciedad. Es un producto de desecho. Podemos construir estas máquinas de ladrillos en cuatro meses, podemos construir de 25 a 50 ”, dice Piconi.
ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA BASADO EN EDIMBURGOLa startup Gravitricity ha encontrado una forma novedosa de mantener bajos los costos del almacenamiento por gravedad: dejar caer sus pesos en pozos de minas en desuso, en lugar de construir torres. “Creemos que para que el tipo de costo, ingeniería y función física para sistemas a gran escala… necesitamos usar la geología de la Tierra para mantener el peso”, dice el director gerente de Gravitricity, Charlie Blair. En abril de 2021, Gravitricity comenzó las pruebas en un sistema de demostración de 15 metros de altura ensamblado en Leith, Escocia, pero el primer sistema comercial de la compañía puede terminar en Chequia, donde los políticos están ansiosos por encontrar un nuevo uso para el futuro. -Minas de carbón desmanteladas. Otra ubicación potencial es Sudáfrica, que tiene muchas minas propias,
La gravedad tiene como objetivo una parte diferente del mercado energético de Energy Vault: proporcionar breves ráfagas de electricidad en momentos cruciales para evitar que se dañe la costosa infraestructura energética. Las redes eléctricas están diseñadas para funcionar a una determinada frecuencia; Las redes europeas funcionan a 50 hercios, mientras que en los EE. UU. Hijo 60 hercios. Esta frecuencia se mantiene manteniendo un equilibrio entre la oferta y la demanda en la red, pero un pico repentino en cualquiera de estos amenaza con hacer que la frecuencia suba o baje. En las plantas de energía de combustibles fósiles, las turbinas giratorias actúan como amortiguadores, suavizando pequeños cambios en la frecuencia, mientras que los operadores pueden mejorar o disminuir el suministro de energía para satisfacer la demanda. Las plantas de energía solar y eólica no funcionan así, así que cuando dejan de generar electricidad, las redes necesitan otra fuente de energía para intervenir rápidamente y mantener la frecuencia mientras se incrementa la generación en otros lugares. Blair dice que los sistemas de Gravitricity podrán responder a los cambios de frecuencia en menos de un segundo, y que la combinación de su sistema con otras tecnologías podría acortar aún más este tiempo de respuesta. Este servicio, llamado respuesta de frecuencia, es tan crucial que los operadores de redes eléctricas pagan una prima muy alta por las empresas que pueden responder con una sincronización de una fracción de segundo. las redes necesitan otra fuente de energía para intervenir rápidamente y mantener la frecuencia mientras se incrementa la generación en otros lugares. Blair dice que los sistemas de Gravitricity podrán responder a los cambios de frecuencia en menos de un segundo, y que la combinación de su sistema con otras tecnologías podría acortar aún más este tiempo de respuesta. Este servicio, llamado respuesta de frecuencia, es tan crucial que los operadores de redes eléctricas pagan una prima muy alta por las empresas que pueden responder con una sincronización de una fracción de segundo. las redes necesitan otra fuente de energía para intervenir rápidamente y mantener la frecuencia mientras se incrementa la generación en otros lugares. Blair dice que los sistemas de Gravitricity podrán responder a los cambios de frecuencia en menos de un segundo, y que la combinación de su sistema con otras tecnologías podría acortar aún más este tiempo de respuesta. Este servicio, llamado respuesta de frecuencia, es tan crucial que los operadores de redes eléctricas pagan una prima muy alta por las empresas que pueden responder con una sincronización de una fracción de segundo.
¿Ha llegado finalmente el momento del almacenamiento de energía gravitacional? En la última década, se lanzaron múltiples empresas emergentes de gravedad, fallaron y luego reaparecieron en diferentes formas. Ninguno de ellos ha vendido aún ni construido un sistema para un cliente, aunque Energy Vault tiene ocho acuerdos firmados con varios proyectos programados para comenzar a mediados de 2022. En septiembre de 2021, la compañía anunció que pronto cotizaría en la Bolsa de Nueva York. Intercambio después de una fusión con una empresa de adquisición y compra especial (SPAC): una alternativa en boga a una OPI que ofrece a las empresas una ruta más rápida y sencilla para cotizar en bolsa. La compañía detrás de la cotización de Energy Vault, Novus Capital,
El último SPAC valoró Energy Vault en $ 1.1 mil millones (£ 808 millones), pero algunos expertos no están convencidos de que el potencial de almacenamiento de energía por gravedad esté tan extendido como sugiero sus defensores. “Hay mucho dinero flotando, en general, en tecnologías de almacenamiento de energía verde. Y creo que puedes esa ola hasta cierto punto ”, dice Alex Holland, analista de IDTechEx. En 2019, Energy Vault anunció una inversión de $ 110 millones del Vision Fund de SoftBank, aunque SoftBank solo entregó $ 25 millones de esto antes de pausar la financiación en 2020. SoftBank luego reinvirtió en Energy Vault como parte de una ronda de la Serie C en agosto de 2021 y nuevamente como parte del acuerdo SPAC. Otros inversores en Energy Vault incluyen Saudi Aramco Energy Ventures, Prime Movers Lab y varias empresas de inversión.
Al igual que con otras empresas de almacenamiento en etapa inicial, Energy Vault ha tenido que hacer un cuidadoso equilibrio en la forma en que se presenta: lo suficientemente disruptivo como para atraer inversores que buscan la próxima gran novedad, pero lo suficientemente confiable y barato como para que las empresas de servicios públicos consideren convertirlo en parte. de su infraestructura energética. Por un lado, está el salto a la luna de un mundo completamente renovable, por el otro, la economía bruta del almacenamiento de energía barata. Una pared de las oficinas de la empresa en Ticino tiene un tweet enmarcado de Bill Gates que califica a Energy Vault como una “empresa emocionante”. En el lado opuesto de la pared hay otra cita enmarcada, esta vez del propio Robert Piconi,
Schmidt también se sorprendió al ver una valoración de miles de millones de dólares. La necesidad de almacenamiento a largo plazo realmente comienza a afectar cuando los sistemas de energía se componen de más del 80 por ciento de energía renovable. Esa cifra está muy lejos de la mayoría de los países. Mientras tanto, todavía tenemos otras formas de lograr la flexibilidad: centrales térmicas que queman biomasa con captura de carbono, interconexiones entre redes eléctricas y reducción de la demanda de electricidad. Schmidt cree que el ión de litio satisfará la mayor parte de la necesidad mundial de almacenamiento nuevo hasta que las redes eléctricas alcancen el 80 por ciento de energías renovables, y luego la necesidad de almacenamiento a más largo plazo será satisfecha por una serie de tecnologías competidoras, incluidas baterías de flujo, aire comprimido, almacenamiento térmico y almacenamiento por gravedad. “El primer desafío con las energías renovables, a medida que se alcanza una alta penetración, es segundo a segundo, volatilidad minuto a minuto, y si no puede resolver esos problemas de estabilidad, nunca llegará al 80 por ciento de penetración renovable”, dice Marek Kubik, director gerente de Fluence, una compañía de almacenamiento de energía que ha construido 3.4 gigavatios de almacenamiento de batería a escala de red, casi todo de iones de litio. “Hoy en día, el ión de litio ha sido la tecnología dominante debido a las reducciones de costos, que no son impulsadas por la industria del almacenamiento estacionario sino por los vehículos eléctricos. Esa es una fuerza formidable “. El ión de litio acaba de ser la tecnología dominante debido a las reducciones de costos, que no son impulsadas por la industria del almacenamiento estacionario sino por los vehículos eléctricos. Esa es una fuerza formidable “. El ión de litio acaba de ser la tecnología dominante debido a las reducciones de costos, que no son impulsadas por la industria del almacenamiento estacionario sino por los vehículos eléctricos. Esa es una fuerza formidable”.
Pedretti señala, sin embargo, que las baterías de iones de litio se degradan con el tiempo y deben ser reemplazadas. La gravedad es una forma de almacenamiento que, en teoría, no debería perder eficacia. “Hoy en día, la gente piensa a corto plazo”, dice. “Los políticos, los gerentes, todo el mundo se mide por el desempeño a corto plazo”. Cambiar el mundo a la electricidad renovable requerirá un cambio de pensamiento desde unos pocos años por delante hasta décadas e incluso siglos por venir. Las personas que construyeron las represas y las plantas hidroeléctricas de bombeo en Suiza no adoptaron una visión a corto plazo, agrega. La central hidroeléctrica de bombeo de Engeweiher en Schaffhausen todavía está contratada para funcionar durante otros 31 años; al final de ese contrato habrá estado en funcionamiento durante casi un siglo y medio. Construir la red eléctrica para un mundo sin emisiones de carbono es un ejercicio similar en el pensamiento a largo plazo: “En el pasado, las personas que construían las represas no pensaban en el corto plazo. Pensaron a más largo plazo. Y hoy esto falta ”.
Fuente:
Reynolds, M. (2022, 4 enero). Gravity Could Solve Clean Energy’s One Major Drawback. WIRED UK. Recuperado 5 de enero de 2022, de https://www.wired.co.uk/article/energy-vault-gravity-storage