{"id":25795,"date":"2022-01-05T09:50:42","date_gmt":"2022-01-05T15:50:42","guid":{"rendered":"https:\/\/otech.uaeh.edu.mx\/noti\/?p=25795"},"modified":"2022-01-05T09:50:42","modified_gmt":"2022-01-05T15:50:42","slug":"la-gravedad-podria-resolver-el-principal-inconveniente-de-la-energia-limpia","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/otech.uaeh.edu.mx\/noti\/energias-alternas\/la-gravedad-podria-resolver-el-principal-inconveniente-de-la-energia-limpia\/","title":{"rendered":"La gravedad podr\u00eda resolver el principal inconveniente de la energ\u00eda limpia"},"content":{"rendered":"
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EN UN\u00a0<\/strong>VALLE\u00a0<\/strong>SUIZO<\/strong>\u00a0, una gr\u00faa de brazos m\u00faltiples inusual levanta dos bloques de concreto de 35 toneladas en el aire.\u00a0Los bloques ascienden delicadamente por el marco de acero azul de la gr\u00faa, donde cuelgan suspendidos a ambos lados de un brazo horizontal de 66 metros de ancho.\u00a0Hay 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 met\u00e1lico gigante que levanta y apila ladrillos con redes de acero.\u00a0Aunque la torre tiene 75 metros de altura, se ve f\u00e1cilmente eclipsada por los flancos boscosos de los Alpes Lepontinos del sur de Suiza, que se elevan desde el fondo del valle en todas direcciones.<\/span><\/p>\n

Treinta metros.\u00a0Treinta y cinco.\u00a0Cuarenta.\u00a0Los bloques de hormig\u00f3n se elevan lentamente hacia arriba mediante motores alimentados con electricidad de la red el\u00e9ctrica suiza.\u00a0Durante unos segundos cuelgan en el c\u00e1lido aire 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.\u00a0Este es el momento para el que se ha dise\u00f1ado esta elaborada danza de acero y hormig\u00f3n.\u00a0A medida que desciende cada bloque, los motores que levantan los bloques comienzan a girar en reversa, generando electricidad que pasa a trav\u00e9s de los cables gruesos que recorren el costado de la gr\u00faa y llegan a la red el\u00e9ctrica.\u00a0En los 30 segundos durante los cuales los bloques descienden, cada uno genera alrededor de un megavatio de electricidad: suficiente para abastecer a aproximadamente 1.000 hogares.<\/span><\/p>\n

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.\u00a0Una versi\u00f3n de tama\u00f1o completo de la torre podr\u00eda contener 7.000 ladrillos y proporcionar suficiente electricidad para alimentar a varios miles de hogares durante ocho horas.\u00a0Almacenar energ\u00eda de esta manera podr\u00eda ayudar a resolver el mayor problema al que se enfrenta la transici\u00f3n 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.\u00a0\u201cEl mayor obst\u00e1culo que tenemos es conseguir almacenamiento de bajo costo\u201d, dice Robert Piconi, director ejecutivo y cofundador de Energy Vault.<\/span><\/p>\n

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 producci\u00f3n de electricidad y el calor suman una\u00a0cuarta parte de todas las emisiones globales<\/a>\u00a0y, dado que casi todas las actividades que puedas imaginar requieren electricidad, limpiar las redes el\u00e9ctricas tienen enormes efectos colaterales.\u00a0Si nuestra electricidad se vuelve m\u00e1s ecol\u00f3gica, tambi\u00e9n lo har\u00e1n nuestros hogares, industrias y sistemas de transporte.\u00a0Esto se volver\u00e1 a\u00fan m\u00e1s cr\u00edtico a medida que m\u00e1s partes de nuestras vidas se electrifiquen, en particular la calefacci\u00f3n y el transporte, que ser\u00e1n dif\u00edciles de descarbonizar de cualquier otra forma.\u00a0Se espera que toda esta electrificaci\u00f3n duplique la producci\u00f3n de electricidad para 2050 seg\u00fan la\u00a0Agencia Internacional de Energ\u00eda At\u00f3mica.<\/a>.\u00a0Pero sin una manera f\u00e1cil de almacenar grandes cantidades de energ\u00eda y luego liberarla cuando la necesitemos, es posible que nunca deshagamos nuestra dependencia de las centrales el\u00e9ctricas sucias, contaminantes y alimentadas con combustibles f\u00f3siles.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Aqu\u00ed es donde entra en juego el almacenamiento de energ\u00eda por gravedad. Los defensores de la tecnolog\u00eda argumentan que la gravedad proporciona una soluci\u00f3n clara al problema del almacenamiento.\u00a0En lugar de depender de las bater\u00edas 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 podr\u00edan proporcionar una reserva de energ\u00eda barata, abundante y duradera. que estamos pasando por alto actualmente.\u00a0Pero para demostrarlo, necesitar\u00e1n construir una forma completamente nueva de almacenar electricidad y luego convencer a una industria que ya apuesta por las bater\u00edas de iones de litio de que el futuro del almacenamiento implica pesos extremadamente pesados \u200b\u200bque caen desde grandes alturas.<\/span><\/p>\n

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Andrea Pedretti, directora de tecnolog\u00eda de Energy Vault, y Robert Piconi, director ejecutivo y cofundador.\u00a0<\/span>FOTOGRAF\u00cdA: SPENCER LOWELL<\/span><\/span><\/figcaption><\/figure>\n

EL\u00a0<\/strong>SITIO\u00a0<\/strong>DE PRUEBAS DE ENERGY VAULT se<\/strong>\u00a0encuentra en una peque\u00f1a ciudad llamada Arbedo-Castione en Ticino, el m\u00e1s meridional de los 26 cantones de Suiza y el \u00fanico donde el \u00fanico idioma oficial es el italiano.\u00a0Las estribaciones de los Alpes suizos son un lugar apropiado para una puesta en marcha de almacenamiento de energ\u00eda por gravedad: un corto viaje hacia el este desde las oficinas de Energy Vault lo llevar\u00e1 a Contra Dam, un edificio de concreto que se hizo famoso en la escena inicial de\u00a0GoldenEye,<\/em>\u00a0donde James Bond bungee- salta por la cara de 220 metros de altura de la presa para infiltrarse en una instalaci\u00f3n de armas qu\u00edmicas sovi\u00e9ticas de alto secreto.\u00a0Justo al norte de Arbedo-Castione, otra presa imponente bloquea el valle superior de Blenio, reteniendo las aguas del embalse de Luzzone.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Agua y altura: Suiza tiene estos dos recursos en abundancia, raz\u00f3n por la cual el pa\u00eds fue uno de los pioneros del almacenamiento de energ\u00eda a gran escala m\u00e1s antiguo y m\u00e1s utilizado del planeta: la energ\u00eda hidroel\u00e9ctrica de bombeo.\u00a0En el extremo norte de Suiza se encuentra la instalaci\u00f3n hidroel\u00e9ctrica de bombeo en funcionamiento m\u00e1s antigua del mundo.\u00a0Construida en 1907, la instalaci\u00f3n hidroel\u00e9ctrica de bombeo de Engeweiher funciona sobre la misma premisa b\u00e1sica que la torre Energy Vault.\u00a0Cuando el suministro de electricidad es abundante, se bombea agua hacia arriba desde el cercano Rin para llenar el dep\u00f3sito de Engeweiher de 90.000 metros c\u00fabicos.\u00a0Cuando la demanda de energ\u00eda est\u00e1 en su punto m\u00e1s alto, parte de esta agua se libera a trav\u00e9s de un conjunto de compuertas y se sumerge en una central hidroel\u00e9ctrica, donde el movimiento descendente del agua hace girar las palas de una turbina y genera electricidad.\u00a0Engeweiher ahora funciona como un lugar de belleza local,\u00a0popular entre los corredores y paseadores de perros de la cercana ciudad de Schaffhausen, pero la energ\u00eda hidroel\u00e9ctrica a bombeo ha recorrido un largo camino desde principios del siglo XX.\u00a0EncimaEl 94 por ciento<\/a>\u00a0del almacenamiento de energ\u00eda a gran escala del mundo es de bombeo hidroel\u00e9ctrico, la mayor parte construido entre las d\u00e9cadas de 1960 y 1990 para aprovechar la electricidad barata producida por plantas de energ\u00eda nuclear que funcionan durante la noche.<\/span><\/p>\n

La simplicidad de la energ\u00eda hidroel\u00e9ctrica bombeada la convirti\u00f3 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.\u00a0\u201cSiempre quise encontrar una manera de hacer lo que pensaba que era una presa artificial.\u00a0\u00bfC\u00f3mo podemos tomar las propiedades de una presa, que son tan grandiosas, pero construirla donde queramos? ”\u00a0\u00e9l dice.\u00a0Aunque todav\u00eda se est\u00e1n construyendo nuevas plantas hidroel\u00e9ctricas de bombeo, la tecnolog\u00eda tiene algunos inconvenientes importantes.\u00a0Los nuevos proyectos tardan a\u00f1os en planificarse y construirse, y solo funcionan en lugares donde la altura y el agua son abundantes.\u00a0Gross quer\u00eda recrear la simplicidad de la energ\u00eda hidr\u00e1ulica bombeada, pero de una manera que significara que el almacenamiento se pudiera construir en cualquier lugar.\u00a0En 2009, cofund\u00f3 una startup llamada Energy Cache, que planeaba almacenar energ\u00eda levantando bolsas de grava en las laderas utilizando un telesqu\u00ed equipado con jerry.peque\u00f1o prototipo del dispositivo<\/a> en 2012 en una ladera en Irwindale, California, pero tuvieron dificultades para encontrar clientes y poco despu\u00e9s la puesta en marcha fracas\u00f3. \u201cDurante a\u00f1os pens\u00e9 en eso. Me entristeci\u00f3 eso \u201d, dice. “Pero segu\u00ed pensando que lo que realmente debe tener el almacenamiento de energ\u00eda es que debes poder colocarlo donde quieras”. Mientras Gross meditaba sobre su fallida puesta en marcha, el caso del almacenamiento de energ\u00eda solo se estaba fortaleciendo. Entre 2010 y 2016, el costo de la electricidad solar pas\u00f3 de 38 centavos (28p) por kilovatio hora a solo 11 centavos. Gross se convenci\u00f3 de que podr\u00eda ser el momento de volver a su idea de almacenamiento por gravedad, con una nueva puesta en marcha y un nuevo dise\u00f1o. Y sab\u00eda exactamente qui\u00e9n quer\u00eda construirlo.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Los bloques levantados por la Unidad de Demostraci\u00f3n Comercial se \u201cconectan\u201d a los bloques de abajo.\u00a0<\/span>FOTOGRAF\u00cdA: GIOVANNI FRONDONI<\/span><\/span><\/figcaption><\/figure>\n

Andrea Pedretti tiene experiencia en la construcci\u00f3n de estructuras improbables. En la empresa de ingenier\u00eda civil de su familia en Ticino, ayud\u00f3 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 sonido en la plaza del pueblo. En 2016, Pedretti recibi\u00f3 una llamada de Gross pidi\u00e9ndole que ayudara a dise\u00f1ar un tipo de estructura muy diferente: un dispositivo de almacenamiento de energ\u00eda que recrear\u00eda la energ\u00eda hidroel\u00e9ctrica bombeada sin la necesidad de monta\u00f1as. La pareja comenz\u00f3 a redactar ideas aproximadas para las estructuras, calculando cu\u00e1nto costar\u00eda construir cada una y discutiendo los dise\u00f1os en frecuentes llamadas entre Ticino y California. \u201c[Gross] siempre est\u00e1 obsesionado con reducir el costo de todo; es muy bueno en esto\u201d, dice Pedretti, ahora director de tecnolog\u00eda de Energy Vault. Uno de sus primeros dise\u00f1os tom\u00f3 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. M\u00e1s tarde, consideraron la construcci\u00f3n de una serie de comederos de pl\u00e1stico elevados que se inclinar\u00edan cuando el agua cayera entre los niveles. Ninguno de los dise\u00f1os redujo el costo lo suficiente, por lo que Pedretti y Gross volvieron a una de sus primeras ideas: usar una gr\u00faa para levantar y soltar pesos. Las gr\u00faas son baratas y la tecnolog\u00eda est\u00e1 en todas partes, razon\u00f3 Pedretti. De esta manera, no tendr\u00edan que reinventar la rueda solo para que su idea despegara. girando una turbina conectada a un generador. M\u00e1s tarde, consideraron la construcci\u00f3n de una serie de comederos de pl\u00e1stico elevados que se inclinar\u00edan cuando el agua cayera entre los niveles. Ninguno de los dise\u00f1os redujo el costo lo suficiente, por lo que Pedretti y Gross volvieron a una de sus primeras ideas: usar una gr\u00faa para levantar y soltar pesos. Las gr\u00faas son baratas y la tecnolog\u00eda est\u00e1 en todas partes, razon\u00f3 Pedretti. De esta manera, no tendr\u00edan que reinventar la rueda solo para que su idea despegara. girando una turbina conectada a un generador. M\u00e1s tarde, consideraron la construcci\u00f3n de una serie de comederos de pl\u00e1stico elevados que se inclinar\u00edan cuando el agua cayera entre los niveles. Ninguno de los dise\u00f1os redujo el costo lo suficiente, por lo que Pedretti y Gross volvieron a una de sus primeras ideas: usar una gr\u00faa para levantar y soltar pesos. Las gr\u00faas son baratas y la tecnolog\u00eda est\u00e1 en todas partes, razon\u00f3 Pedretti. De esta manera, no tendr\u00edan que reinventar la rueda solo para que su idea despegara.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Sin embargo, la parte complicada ser\u00eda encontrar una forma de levantar y apilar pesos de forma aut\u00f3noma.\u00a0El sistema de almacenamiento funcionar\u00eda apilando miles de bloques en anillos conc\u00e9ntricos alrededor de una torre central, lo que requerir\u00eda una colocaci\u00f3n milim\u00e9trica de los bloques y la capacidad de compensar el viento y el efecto p\u00e9ndulo causado por un gran peso que se balancea al final de un cable.\u00a0En la torre demostradora de Arbedo-Castione, los carros que sostienen los cables que levantan los ladrillos se mueven hacia adelante y hacia atr\u00e1s para compensar este movimiento;\u00a0el pizarr\u00f3n de la oficina de Pedretti en Westlake Village, California, todav\u00eda est\u00e1 cubierto de ecuaciones que us\u00f3 para encontrar la mejor manera de levantar y apilar bloques sin problemas.<\/span><\/p>\n

En julio de 2017, Pedretti se conect\u00f3 a Internet y compr\u00f3 una gr\u00faa de 40 a\u00f1os por 5.000 \u20ac.\u00a0\u201cEstaba oxidado, pero estaba bien.\u00a0Hizo el trabajo \u201d, dice.\u00a0Con su colega en Energy Vault, Johnny Zani, reemplaz\u00f3 la electr\u00f3nica de la gr\u00faa y la instal\u00f3 en una ciudad llamada Biasca, al norte del sitio de prueba actual de Energy Vault.\u00a0Para su primera prueba del software, le indicaron a la gr\u00faa que levantara una bolsa de tierra y la moviera a un punto espec\u00edfico a poca distancia.\u00a0\u201cFue incre\u00edble, funcion\u00f3 la primera vez.\u00a0\u00a1Esto nunca sucede!\u00a0Tom\u00f3 el peso, lo movi\u00f3 y lo detuvo exactamente a diez metros de distancia \u201d, dice Pedretti.\u00a0Una semana despu\u00e9s, cambiaron la bolsa de tierra por una pila de barriles de color azul brillante y tomaron un video de la gr\u00faa apilando los barriles.\u00a0\u201cEste fue el video que b\u00e1sicamente inici\u00f3 la empresa\u201d, dice Pedretti.<\/span><\/p>\n

En octubre de 2017, Energy Vault se hab\u00eda convertido oficialmente en una empresa, con Robert Piconi, un ex ejecutivo de atenci\u00f3n m\u00e9dica y otro de los colaboradores de Gross, como su CEO.\u00a0Ahora ten\u00edan que convencer a los inversores de que su gr\u00faa de 40 a\u00f1os era solo el comienzo de una empresa que podr\u00eda ayudar a resolver el creciente dilema mundial de la electricidad renovable.<\/span><\/p>\n

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Unidad de demostraci\u00f3n comercial de 75 metros de altura de Energy Vault por la noche, en Arbedo-Castione, Suiza.\u00a0<\/span>FOTOGRAF\u00cdA: GIOVANNI FRONDONI<\/span><\/span><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n
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ESTAMOS VIVIENDO<\/strong>\u00a0una revoluci\u00f3n en la producci\u00f3n de electricidad.\u00a0En muchas partes del mundo, la era de la quema de combustibles f\u00f3siles para producir electricidad est\u00e1 llegando a su fin.\u00a0En 2020, el Reino Unido pas\u00f3 un r\u00e9cord de 67 d\u00edas sin encender una de las pocas centrales el\u00e9ctricas de carb\u00f3n que le quedan, una haza\u00f1a asombrosa para un pa\u00eds que produjo un tercio de su electricidad a partir del carb\u00f3n hace\u00a0menos de 10 a\u00f1os<\/a>\u00a0.\u00a0Desde 2010, el r\u00e1pido despliegue de energ\u00eda e\u00f3lica y solar ha elevado la proporci\u00f3n de electricidad mundial producida por energ\u00edas renovables del 20 por ciento a poco menos del 29 por ciento.\u00a0Seg\u00fan la\u00a0Agencia Internacional de Energ\u00eda<\/a>, para 2023 la capacidad total instalada de energ\u00eda e\u00f3lica y solar superar\u00e1 a la del gas natural.\u00a0Para 2024 dejar\u00e1 atr\u00e1s al carb\u00f3n y, un a\u00f1o despu\u00e9s, las energ\u00edas renovables en su conjunto se convertir\u00e1n en la mayor fuente de generaci\u00f3n de electricidad en todo el mundo.\u00a0\u201cSi nos tomamos en serio el tratar de lidiar con el cambio clim\u00e1tico, ser\u00e1 mejor que estemos en una situaci\u00f3n en la que estemos avanzando hacia un sistema de alta penetraci\u00f3n de energ\u00edas renovables\u201d, dice Dharik Mallapragada, cient\u00edfico investigador de la Iniciativa de Energ\u00eda del Instituto Tecnol\u00f3gico de Massachusetts.\u00a0\u201cEsa es nuestra mejor carta desde una perspectiva tecnol\u00f3gica.\u00a0Simplemente implemente la mayor cantidad de energ\u00eda e\u00f3lica y solar que podamos en el sistema “.<\/span><\/p>\n

La carrera por descarbonizar nuestras redes plantea desaf\u00edos que no hab\u00edamos enfrentado antes.\u00a0Hacer funcionar una red el\u00e9ctrica es un acto de alta tensi\u00f3n en el que la generaci\u00f3n de electricidad debe equilibrarse cuidadosamente con la demanda en todo momento.\u00a0El sistema siempre est\u00e1 a punto de desviarse peligrosamente de su equilibrio.\u00a0Genera demasiada electricidad y la red se estropea.\u00a0Genera muy poca electricidad y, bueno, la red se estropea.\u00a0Esto es exactamente lo que sucedi\u00f3 en Texas en febrero de 2021, cuando una de las tormentas de invierno m\u00e1s fr\u00edas en d\u00e9cadas azot\u00f3 el estado.\u00a0Los tejanos se apresuraron a subir la calefacci\u00f3n y defenderse de temperaturas tan bajas que las tuber\u00edas que conduc\u00edan a\u00a0las centrales nucleares<\/a>\u00a0y de gas se\u00a0congelaron.<\/a>.\u00a0Cuando la demanda aument\u00f3 y la oferta se desplom\u00f3 en las primeras horas del 15 de febrero, el personal de la sala de control del Consejo de Confiabilidad El\u00e9ctrica de Texas (ERCOT) llam\u00f3 fren\u00e9ticamente a las empresas de servicios p\u00fablicos para pedirles que cortaran la energ\u00eda a sus clientes.\u00a0Millones de tejanos se quedaron sin electricidad durante d\u00edas.\u00a0Algunos\u00a0murieron de hipotermia<\/a>\u00a0dentro de sus propios hogares mientras esperaban que la energ\u00eda volviera a estar en l\u00ednea.\u00a0Unos d\u00edas despu\u00e9s de la crisis, el director ejecutivo de ERCOT, Bill Magness, admiti\u00f3 que toda la red estaba a solo “segundos y minutos” de un apag\u00f3n incontrolado que podr\u00eda haber dejado a decenas de millones de residentes sin electricidad durante varias semanas.<\/span><\/p>\n

Las redes con un alto porcentaje de energ\u00eda e\u00f3lica y solar son susceptibles a cambios repentinos en el suministro de electricidad.\u00a0Cuando los cielos se oscurecen o los vientos se calman, esa generaci\u00f3n de electricidad simplemente desaparece de la red, dejando que las empresas de servicios p\u00fablicos cubran la brecha utilizando combustibles f\u00f3siles.\u00a0La situaci\u00f3n opuesta tambi\u00e9n plantea problemas.\u00a0Alrededor del\u00a032 por ciento<\/a>de la electricidad de California se genera a partir de energ\u00edas renovables, pero en los d\u00edas fr\u00edos de primavera, cuando el cielo est\u00e1 despejado y los vientos son constantes, esto puede aumentar hasta casi el 95 por ciento. Desafortunadamente, la energ\u00eda solar alcanza su punto m\u00e1ximo alrededor del mediod\u00eda, horas antes de que la demanda de electricidad alcance su nivel m\u00e1s alto cuando la gente regresa a casa del trabajo, enciende el aire acondicionado y enciende la televisi\u00f3n. Dado que la energ\u00eda solar no se genera a \u00faltima hora de la noche, esta demanda m\u00e1xima generalmente se satisface con plantas de energ\u00eda de gas. Cuando los investigadores del Operador del Sistema Independiente de California trazaron esta brecha entre la producci\u00f3n solar y la demanda m\u00e1xima de energ\u00eda en un gr\u00e1fico, notaron que la l\u00ednea trazaba el vientre redondo y el cuello delgado de un pato, y bautizaron una de las complicaciones m\u00e1s molestas de las energ\u00edas renovables como la “curva del pato”. . \u201dLa 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 energ\u00eda solar de sus manos para evitar sobrecargar sus l\u00edneas el\u00e9ctricas. En Haw\u00e1i, donde la diferencia entre la generaci\u00f3n m\u00e1xima de electricidad solar y la demanda m\u00e1xima es a\u00fan m\u00e1s pronunciada, esta curva tiene otro nombre: la “curva de Nessie”.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Todos estos problemas se deben a una peculiaridad fundamental de la electricidad: es imposible de almacenar.\u00a0Una chispa de electricidad producida en una central el\u00e9ctrica de carb\u00f3n no puede quedarse quieta;\u00a0tiene que ir a alguna parte.\u00a0Para mantener las redes en equilibrio, los operadores de la red est\u00e1n constantemente haciendo coincidir la oferta y la demanda, pero cuanto m\u00e1s energ\u00eda e\u00f3lica y solar agregue a la red, m\u00e1s incertidumbre introducir\u00e1 en este acto de equilibrio.\u00a0Las empresas de servicios p\u00fablicos se protegen contra esto manteniendo las plantas de energ\u00eda de combustibles f\u00f3siles para distribuir energ\u00eda confiable cuando sea necesario.\u00a0El almacenamiento de energ\u00eda ofrece una forma de salir de este aprieto.\u00a0Al convertir la energ\u00eda el\u00e9ctrica en una forma diferente de energ\u00eda (energ\u00eda qu\u00edmica en una bater\u00eda de iones de litio o energ\u00eda potencial gravitacional en uno de los ladrillos colgantes de Energy Vault), puede retener esa energ\u00eda y desplegarla exactamente cuando la necesite.\u00a0De esa manera, exprime m\u00e1s valor de las fuentes de energ\u00eda renovables y reduce la necesidad de respaldo de las plantas de energ\u00eda de combustibles f\u00f3siles.\u00a0“Es un cambio que tiene que suceder, y la tecnolog\u00eda de bater\u00edas y el almacenamiento de energ\u00eda en general es una parte importante de ese cambio hacia la energ\u00eda renovable”, dice Alex Holland, analista de tecnolog\u00eda senior de IDTechEx.\u00a0De acuerdo aBloomberg New Energy Finance<\/em><\/a>\u00a0,<\/em>\u00a0el almacenamiento de energ\u00eda est\u00e1 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 bill\u00f3n de libras en nuevas inversiones.<\/span><\/p>\n

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Una representaci\u00f3n de c\u00f3mo los sitios de plantas de carb\u00f3n retiradas podr\u00edan reutilizarse para los Centros de Resiliencia de Energy Vault.\u00a0<\/span>FOTOGRAF\u00cdA: ENERGY VAULT INC<\/span><\/span><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n
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AUNQUE SU\u00a0<\/strong>EMPRESA<\/strong>\u00a0comenz\u00f3 a trabajar en el dise\u00f1o de la gr\u00faa de brazos m\u00faltiples en 2018, Piconi ten\u00eda claro que la pr\u00f3xima versi\u00f3n de su sistema de almacenamiento de energ\u00eda necesitar\u00eda una revisi\u00f3n importante.\u00a0Para empezar, una torre a gran escala pesar\u00eda una cantidad astron\u00f3mica y requerir\u00eda cimientos profundos para mantenerla estable.\u00a0Solo los bloques sumar\u00edan alrededor de 245.000 toneladas, casi la mitad del peso del rascacielos Burj Khalifa en Dubai.\u00a0El dise\u00f1o expuesto tambi\u00e9n plante\u00f3 problemas potenciales.\u00a0Si la nieve queda atrapada entre dos bloques, podr\u00eda compactarse y convertirse en hielo, lo que har\u00eda imposible apilar m\u00e1s bloques.\u00a0Las tormentas de arena podr\u00edan representar un riesgo similar.<\/span><\/p>\n

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Para resolver estos problemas, Piconi y sus colegas decidieron colocar su sistema de almacenamiento por gravedad dentro de vastos edificios modulares, un sistema al que llaman EVx. Cada edificio propuesto medir\u00eda al menos 100 metros de altura y contendr\u00eda miles de pesos. Deshacerse de la gr\u00faa simplifica la log\u00edstica de trabajar con tantos pesos. En lugar de tener que apilarse con precisi\u00f3n en c\u00edrculos conc\u00e9ntricos, 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 est\u00e9n listas para volver a bajar. El dise\u00f1o tambi\u00e9n puede modificarse seg\u00fan los requisitos de almacenamiento: un edificio largo pero delgado proporcionar\u00eda mucha energ\u00eda durante un per\u00edodo de tiempo relativamente corto, mientras que agregar m\u00e1s ancho al edificio aumentar\u00eda el per\u00edodo de tiempo durante el cual podr\u00eda liberar energ\u00eda. Un sistema de un gigavatio-hora que pudiera proporcionar aproximadamente la energ\u00eda suficiente para abastecer a alrededor de 100.000 hogares durante 10 horas tendr\u00eda una superficie de entre 25 y 30 acres. \u201cQuiero decir, es bastante masivo\u201d, dice Piconi, pero se\u00f1ala que es probable que los sistemas se implementen en lugares donde no hay escasez de espacio, incluso cerca de parques e\u00f3licos y solares existentes. El sistema tambi\u00e9n est\u00e1 despertando el inter\u00e9s de las industrias pesadas, hambrientas de energ\u00eda, deseosas de utilizar m\u00e1s energ\u00eda renovable. Un cliente potencial es un fabricante de amon\u00edaco en el Medio Oriente y otro una gran empresa minera en Australia. Piconi dice que la mayor\u00eda de los clientes comprar\u00e1n el sistema de almacenamiento directamente, pero algunos pueden alquilarse en un modelo de almacenamiento como servicio mensual. Hasta ahora, las ofertas m\u00e1s importantes sobre la mesa para Energy Vault son con grandes clientes industriales.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

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La pregunta m\u00e1s importante que enfrenta Energy Vault es si puede hacer que el costo de sus edificios sea lo suficientemente bajo como para hacer de la gravedad la forma m\u00e1s atractiva de almacenamiento de energ\u00eda.\u00a0Desde 1991, el costo de las bater\u00edas de iones de litio se ha reducido en un 97 por ciento y los analistas esperan que ese precio siga cayendo en las pr\u00f3ximas d\u00e9cadas.\u00a0\u201cRealmente, cualquier tecnolog\u00eda de almacenamiento tiene que competir con el i\u00f3n de litio, porque el i\u00f3n de litio se encuentra en esta incre\u00edble trayectoria de reducci\u00f3n de costos\u201d, dice Oliver Schmidt, investigador visitante en el Imperial College de Londres.\u00a0Durante las pr\u00f3ximas dos d\u00e9cadas, cientos de millones de veh\u00edculos el\u00e9ctricos saldr\u00e1n de las l\u00edneas de producci\u00f3n y casi cada uno de ellos contendr\u00e1 una bater\u00eda de iones de litio.\u00a0A mediados de 2018, la Gigaf\u00e1brica de Tesla produc\u00eda m\u00e1s de\u00a020 gigavatios hora.<\/a>de bater\u00edas de iones de litio cada a\u00f1o, m\u00e1s que el almacenamiento total de bater\u00edas a escala de red instalado en todo el mundo.\u00a0El auge de los veh\u00edculos el\u00e9ctricos est\u00e1 reduciendo el costo de los iones de litio y el almacenamiento de energ\u00eda est\u00e1 aumentando.<\/span><\/p>\n

Es posible que el precio de los sistemas de Energy Vault no tenga que bajar tanto.\u00a0Cada instalaci\u00f3n requerir\u00e1 la construcci\u00f3n de un nuevo edificio, aunque Gross dice que el equipo ya est\u00e1 trabajando en formas de reducir costos al reducir la cantidad de material requerido y automatizar partes de la construcci\u00f3n.\u00a0Una ventaja que tiene son los pesos.\u00a0Los varios miles de bloques de 30 toneladas en cada sistema EVx pueden estar hechos de tierra del sitio de construcci\u00f3n u otros materiales destinados al relleno sanitario, adem\u00e1s de un poco de aglomerante.\u00a0En julio de 2021, Energy Vault anunci\u00f3 una asociaci\u00f3n con la empresa de energ\u00eda italiana Enel Green Power para utilizar fibra de vidrio de palas de turbinas e\u00f3licas fuera de servicio para formar parte de sus ladrillos.\u00a0En su sitio de prueba en Arbedo-Castione, tiene una prensa de ladrillos que puede producir un nuevo bloque cada 15 minutos.\u00a0\u201cEso es lo bueno de la forma en que dise\u00f1amos la cadena de suministro.\u00a0No hay nada que nos detenga.\u00a0Es suciedad.\u00a0Es un producto de desecho.\u00a0Podemos construir estas m\u00e1quinas de ladrillos en cuatro meses, podemos construir de 25 a 50 \u201d, dice Piconi.<\/span><\/p>\n

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El ingeniero mec\u00e1nico principal de gravedad Steven Kirk y la ingeniera mec\u00e1nica Julie Le N\u00e9garet, quienes est\u00e1n involucrados en la construcci\u00f3n de su sistema demostrador de 250 kW en un pozo de mina.\u00a0<\/span>FOTOGRAF\u00cdA: PETER DIBDIN<\/span><\/span><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n
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ALMACENAMIENTO\u00a0<\/strong>DE ENERG\u00cdA BASADO EN EDIMBURGO<\/strong>La 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.\u00a0\u201cCreemos que para que el tipo de costo, ingenier\u00eda y f\u00edsica funcionen para sistemas a gran escala\u2026 necesitamos usar la geolog\u00eda de la Tierra para mantener el peso\u201d, dice el director gerente de Gravitricity, Charlie Blair.\u00a0En abril de 2021, Gravitricity comenz\u00f3 las pruebas en un sistema de demostraci\u00f3n de 15 metros de altura ensamblado en Leith, Escocia, pero el primer sistema comercial de la compa\u00f1\u00eda puede terminar en Chequia, donde los pol\u00edticos est\u00e1n ansiosos por encontrar un nuevo uso para el futuro. -Minas de carb\u00f3n desmanteladas.\u00a0Otra ubicaci\u00f3n potencial es Sud\u00e1frica, que tiene muchas minas propias, adem\u00e1s de los problemas adicionales de una red el\u00e9ctrica inestable y cortes de energ\u00eda frecuentes.<\/span><\/p>\n

La gravedad tiene como objetivo una parte diferente del mercado energ\u00e9tico de Energy Vault: proporcionar breves r\u00e1fagas de electricidad en momentos cruciales para evitar que se da\u00f1e la costosa infraestructura energ\u00e9tica.\u00a0Las redes el\u00e9ctricas est\u00e1n dise\u00f1adas para funcionar a una determinada frecuencia;\u00a0Las redes europeas funcionan a 50 hercios, mientras que en los EE. UU. Son 60 hercios.\u00a0Esta 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.\u00a0En las plantas de energ\u00eda de combustibles f\u00f3siles, las turbinas giratorias act\u00faan como amortiguadores, suavizando peque\u00f1os cambios en la frecuencia, mientras que los operadores aumentan o disminuyen el suministro de energ\u00eda para satisfacer la demanda.\u00a0Las plantas de energ\u00eda solar y e\u00f3lica no funcionan as\u00ed, as\u00ed que cuando dejan de generar electricidad,\u00a0las redes necesitan otra fuente de energ\u00eda para intervenir r\u00e1pidamente y mantener la frecuencia mientras se incrementa la generaci\u00f3n en otros lugares.\u00a0Blair dice que los sistemas de Gravitricity podr\u00e1n responder a los cambios de frecuencia en menos de un segundo, y que la combinaci\u00f3n de su sistema con otras tecnolog\u00edas podr\u00eda acortar a\u00fan m\u00e1s este tiempo de respuesta.\u00a0Este servicio, llamado respuesta de frecuencia, es tan crucial que los operadores de redes el\u00e9ctricas pagan una prima muy alta por las empresas que pueden responder con una sincronizaci\u00f3n de una fracci\u00f3n de segundo.<\/span><\/p>\n

\u00bfHa llegado finalmente el momento del almacenamiento de energ\u00eda gravitacional?\u00a0En la \u00faltima d\u00e9cada, se lanzaron m\u00faltiples empresas emergentes de gravedad, fallaron y luego reaparecieron en diferentes formas.\u00a0Ninguno de ellos ha vendido a\u00fan 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 compa\u00f1\u00eda anunci\u00f3 que pronto cotizar\u00eda en la Bolsa de Nueva York. Intercambio despu\u00e9s de una fusi\u00f3n con una empresa de adquisici\u00f3n y compra especial (SPAC): una alternativa en boga a una OPI que ofrece a las empresas una ruta m\u00e1s r\u00e1pida y sencilla para cotizar en bolsa.\u00a0La compa\u00f1\u00eda detr\u00e1s de la cotizaci\u00f3n de Energy Vault, Novus Capital, tambi\u00e9n estuvo detr\u00e1s de otro SPAC que hizo p\u00fablica la empresa de tecnolog\u00eda agr\u00edcola AppHarvest en febrero de 2021. Desde entonces, el precio de las acciones de AppHarvest ha experimentado una ca\u00edda dram\u00e1tica a la baja.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

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El \u00faltimo SPAC valor\u00f3 Energy Vault en $ 1.1 mil millones (\u00a3 808 millones), pero algunos expertos no est\u00e1n convencidos de que el potencial de almacenamiento de energ\u00eda por gravedad est\u00e9 tan extendido como sugieren sus defensores.\u00a0\u201cHay mucho dinero flotando, en general, en tecnolog\u00edas de almacenamiento de energ\u00eda verde.\u00a0Y creo que puedes montar esa ola hasta cierto punto \u201d, dice Alex Holland, analista de IDTechEx.\u00a0En 2019, Energy Vault anunci\u00f3 una inversi\u00f3n de $ 110 millones del Vision Fund de SoftBank, aunque SoftBank solo entreg\u00f3 $ 25 millones de esto antes de pausar la financiaci\u00f3n en 2020. SoftBank luego reinvirti\u00f3 en Energy Vault como parte de una ronda de la Serie C en agosto de 2021 y nuevamente como parte del acuerdo SPAC.\u00a0Otros inversores en Energy Vault incluyen Saudi Aramco Energy Ventures, Prime Movers Lab y varias empresas de inversi\u00f3n.<\/span><\/p>\n

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 pr\u00f3xima gran novedad, pero lo suficientemente confiable y barato como para que las empresas de servicios p\u00fablicos consideren convertirlo en parte. de su infraestructura energ\u00e9tica.\u00a0Por un lado, est\u00e1 el salto a la luna de un mundo completamente renovable, por el otro, la econom\u00eda bruta del almacenamiento de energ\u00eda barata.\u00a0Una 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”.\u00a0En el lado opuesto de la pared hay otra cita enmarcada, esta vez del propio Robert Piconi, sobre el env\u00edo de energ\u00eda almacenada por debajo del costo de los combustibles f\u00f3siles.<\/span><\/p>\n

Schmidt tambi\u00e9n se sorprendi\u00f3 al ver una valoraci\u00f3n de miles de millones de d\u00f3lares. La necesidad de almacenamiento a largo plazo realmente comienza a afectar cuando los sistemas de energ\u00eda se componen de m\u00e1s del 80 por ciento de energ\u00eda renovable. Esa cifra est\u00e1 muy lejos de la mayor\u00eda de los pa\u00edses. Mientras tanto, todav\u00eda tenemos otras formas de lograr la flexibilidad: centrales t\u00e9rmicas que queman biomasa con captura de carbono, interconexiones entre redes el\u00e9ctricas y reducci\u00f3n de la demanda de electricidad. Schmidt cree que el i\u00f3n de litio satisfar\u00e1 la mayor parte de la necesidad mundial de almacenamiento nuevo hasta que las redes el\u00e9ctricas nacionales alcancen el 80 por ciento de energ\u00edas renovables, y luego la necesidad de almacenamiento a m\u00e1s largo plazo ser\u00e1 satisfecha por una serie de tecnolog\u00edas competidoras, incluidas bater\u00edas de flujo, aire comprimido , almacenamiento t\u00e9rmico y almacenamiento por gravedad. \u201cEl primer desaf\u00edo con las energ\u00edas renovables, a medida que se alcanza una alta penetraci\u00f3n, es segundo a segundo, volatilidad minuto a minuto, y si no puede resolver esos problemas de estabilidad, nunca llegar\u00e1 al 80 por ciento de penetraci\u00f3n renovable \u201d, dice Marek Kubik, director gerente de Fluence, una compa\u00f1\u00eda de almacenamiento de energ\u00eda que ha construido 3.4 gigavatios de almacenamiento de bater\u00eda a escala de red, casi todo de iones de litio. \u201cHoy en d\u00eda, el i\u00f3n de litio ha sido la tecnolog\u00eda dominante debido a las reducciones de costos, que no son impulsadas por la industria del almacenamiento estacionario sino por los veh\u00edculos el\u00e9ctricos. Esa es una fuerza formidable “. El i\u00f3n de litio acaba de ser la tecnolog\u00eda dominante debido a las reducciones de costos, que no son impulsadas por la industria del almacenamiento estacionario sino por los veh\u00edculos el\u00e9ctricos. Esa es una fuerza formidable “. El i\u00f3n de litio acaba de ser la tecnolog\u00eda dominante debido a las reducciones de costos, que no son impulsadas por la industria del almacenamiento estacionario sino por los veh\u00edculos el\u00e9ctricos. Esa es una fuerza formidable “.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Pedretti se\u00f1ala, sin embargo, que las bater\u00edas de iones de litio se degradan con el tiempo y deben ser reemplazadas.\u00a0La gravedad es una forma de almacenamiento que, en teor\u00eda, no deber\u00eda perder eficacia.\u00a0\u201cHoy en d\u00eda, la gente piensa a corto plazo\u201d, dice.\u00a0“Los pol\u00edticos, los gerentes, todo el mundo se mide por el desempe\u00f1o a corto plazo”.\u00a0Cambiar el mundo a la electricidad renovable requerir\u00e1 un cambio de pensamiento desde unos pocos a\u00f1os por delante hasta d\u00e9cadas e incluso siglos por venir.\u00a0Las personas que construyeron las represas y las plantas hidroel\u00e9ctricas de bombeo en Suiza no adoptaron una visi\u00f3n a corto plazo, agrega.\u00a0La central hidroel\u00e9ctrica de bombeo de Engeweiher en Schaffhausen todav\u00eda est\u00e1 contratada para funcionar durante otros 31 a\u00f1os;\u00a0al final de ese contrato habr\u00e1 estado en funcionamiento durante casi un siglo y medio.\u00a0Construir la red el\u00e9ctrica para un mundo sin emisiones de carbono es un ejercicio similar en el pensamiento a largo plazo:\u00a0\u201cEn el pasado, las personas que constru\u00edan las represas no pensaban en el corto plazo.\u00a0Pensaron a m\u00e1s largo plazo.\u00a0Y hoy esto falta \u201d.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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