La energía renovable es intermitente, por lo que el almacenamiento y la liberación de energía serán fundamentales en las próximas décadas. Los investigadores de IIASA han presentado una solución fascinante, proponiendo convertir los rascacielos en baterías de gravedad gigantes para el almacenamiento de energía renovable notablemente barata.
El concepto es bastante simple: el exceso de energía renovable se puede almacenar como energía potencial, utilizándola para levantar algo pesado hasta un punto más alto. Esa energía se puede liberar usando la gravedad para impulsar algún tipo de generador. Investigadores del Instituto Internacional de Análisis de Sistemas Aplicados (IIASA) en Viena, Austria, observaron la altura y la ubicación de los rascacielos y vieron una gran cantidad de almacenamiento de energía preconstruido esperando ser desbloqueado.
Básicamente, el LEST aprovecharía cualquier tiempo de inactividad del ascensor, moviendo elementos pesados, como grandes contenedores de arena mojada, desde la parte inferior del edificio hasta la parte superior, cuando haya un exceso de energía renovable disponible, y de la parte superior a la inferior, cuando esa energía se puede usar o vender de nuevo a la red eléctrica.
El equipo de IIASA ha propuesto construir una serie de robots de remolque autónomos para el trabajo de recoger las pesas y remolcarlas dentro y fuera de los ascensores donde sea prudente. Se pueden almacenar a lo largo de los pasillos, o en apartamentos u oficinas vacíos, o potencialmente en espacios apartados dedicados si un edificio se planea con este sistema en mente: un medio piso libre cerca de la parte superior o inferior de un edificio posiblemente podría hacer el trabajo, ya que no sería necesario tener un techo lo suficientemente alto para que la gente caminara.
Los pesos no necesitan ser lo suficientemente voluminosos como para evitar que las personas se suban a un ascensor con ellos, y los robots pueden programarse para saltar si los pasajeros suben al ascensor y lo empujan por encima de su capacidad de peso. Los algoritmos pueden determinar los momentos más apropiados para elevar los pesos y cuándo recolectar la energía almacenada, sin convertir el sistema de ascensores en una pesadilla de espera para los inquilinos.
En un estudio publicado en la revista Energy , los investigadores afirman que los ascensores inteligentes con motorreductor síncrono de imanes permanentes de última generación pueden operar con eficiencias cercanas al 92 por ciento, cuando los ascensores están completamente cargados y configurados para descender a una velocidad óptima. velocidad para la generación de energía. Si se necesitan grandes cantidades de energía rápidamente, los ascensores se pueden configurar para que desciendan más rápido, a expensas de cierta eficiencia, y este sistema podría volverse aún más eficiente cuando se combina con un sistema de ascensor magnético estilo Willy Wonka sin cables como el Multiascensor Thysenkrupp en la imagen superior.
Hay muchas otras tecnologías de almacenamiento de energía a nivel de red en desarrollo, pero LEST tiene algunas características únicas que podrían darle un asiento en la mesa. En primer lugar, vive justo en el medio de las ciudades a las que sirve, utilizando propiedades listas para usar de la infraestructura existente más alta conocida por el hombre, lo que reduce enormemente los gastos de capital, ya que todo lo que necesita hacer es rodar algunos robots y pesas. en el vestíbulo, y jugar con la programación del ascensor, y estás fuera.
No podrá responder a los picos de demanda de manera tan rápida o confiable como un proyecto de batería grande, pero por otro lado, podría ser una excelente manera de abordar algunas de las debilidades que trae un sistema de batería grande, como el hecho de que Probablemente será menos efectivo para las fluctuaciones de generación de energía estacionales a más largo plazo y los escenarios de apagones de varios días. Un LEST podría almacenar una tonelada literal de energía en el verano y luego liberar sus reservas gradualmente durante el invierno.
Los desafíos por delante son bastante claros por edificio. ¿Cuánto peso pueden soportar los pisos superiores, antes de que esos pesos pesados atraviesen los pisos y redecoren cada apartamento por el que pasan en el camino hacia abajo? ¿Hay un lugar obvio para estacionar estas cajas sin que los inquilinos de los pisos superiores comiencen un motín por los bloqueos en los pasillos?
Si está pensando en usar un apartamento vacante, ¿cómo se compara la economía de un sistema LEST, dados los alquileres tradicionalmente altos en los apartamentos y oficinas de los pisos superiores, sin mencionar los precios igualmente exorbitantes que se pueden obtener de los espacios de estacionamiento en ¿el sótano?
Aún así, es un poco de pensamiento lateral y una opción notablemente barata si las proyecciones del equipo se mantienen. El costo de almacenamiento de energía de la capacidad instalada de LEST se estima entre US$21 y US$128 por kWh, dependiendo en gran medida de la altura del edificio en cuestión. A modo de comparación, el Laboratorio Nacional de Energía Renovable estimó el costo de la capacidad instalada de los sistemas de baterías de cuatro horas en $ 345 por kWh en 2020, una cifra que proyecta no caerá por debajo de $ 100 por kWh hasta fines de la década de 2040, incluso bajo los supuestos más optimistas.
Eso es gasto de capital (CAPEX), no gastos operativos (OPEX), pero aún presenta un argumento sólido de que este tipo de tecnología debe examinarse más de cerca. El equipo de IIASA estima que la cosecha actual de edificios de gran altura en el mundo podría convertirse en algún lugar entre 30 y 300 gigavatios-hora de almacenamiento de energía, la parte superior de la cual sería suficiente para hacer funcionar la totalidad de la ciudad de Nueva York durante aproximadamente un mes. a las tasas de consumo actuales. Eso definitivamente podría ser una contribución significativa.
Fuente:
Blain, L. (2022c, mayo 31). Lift Energy Storage System: Turning skyscrapers into gravity batteries. New Atlas. Recuperado 31 de mayo de 2022, de https://newatlas.com/energy/lift-energy-skyscraper-batteries/