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Más allá del litio. El almacenamiento del futuro

Pensar a diario en el futuro es imprescindible para los sistemas de almacenamiento. Del aire comprimido a la energía térmica, he aquí todas las tecnologías para los sistemas de almacenamiento en los próximos años.

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La senda que deben seguir los sistemas de almacenamiento se escribe día tras día, gracias a los resultados de la investigación y a los muchos experimentos ya en marcha. Junto con las baterías de flujo de última generación, parecen prometedoras las soluciones de almacenamiento de energía en forma mecánica, como la última generación de almacenamiento de aire comprimido (Compressed Air Energy Storage - CAES) y el almacenamiento de aire líquido (Liquid Air Energy Storage - LAES).
 

El desafío del aire comprimido

Las tecnologías son bastante similares: los CAES utilizan aire comprimido y los LAES utilizan aire comprimido y enfriado hasta la licuefacción para almacenar energía. En ambos casos, a fin de garantizar una eficiencia general adecuada, es esencial acumular el calor y el frío que se desarrollan durante las fases de compresión y expansión del aire.

La difusión de las plantas CAES, que ya se utilizan también a escala industrial, se ha visto limitada hasta ahora por la necesidad de disponer de depósitos naturales como cavidades subterráneas, con una disponibilidad limitada y difíciles de usar como se desearía. El LAES pretende superar esa limitación y competir con otras tecnologías para conservar y reutilizar la energía renovable de la mejor manera posible.
 

Volantes de inercia, gravedad y energía térmica

Otros sistemas de almacenamiento de energía renovable en forma mecánica son los volantes de inercia y los sistemas de almacenamiento gravitacional. Los volantes de inercia, en los que la energía se almacena en forma cinética rotacional, se adaptan especialmente a usos en los que se requiere un alto índice de descarga y tienen un coste que les dificulta competir con otras alternativas. Ocurre lo mismo con los sistemas de almacenamiento gravitacional, en los que grandes masas se mueven en altura acumulando energía potencial que luego ponen a disposición, incluso durante largos períodos de descarga, de manera continua y eficaz, gracias al uso de sofisticados sistemas de control.

Otra familia importante de sistemas de almacenamiento de energía no basados en baterías son los sistemas de almacenamiento de energía térmica (TES). Para que estos sistemas funcionen de manera similar a una batería, durante la fase de carga se produce una conversión de la energía eléctrica renovable en calor, que se almacena y luego se vuelve a convertir en electricidad sostenible durante la fase de descarga, mediante un ciclo termodinámico.

Existen muchas variaciones de los sistemas TES, principalmente relacionadas con la fase de carga y el sistema de acumulación. En sus modelos más simples, la carga se realiza por medio de resistencias, mientras que en los sistemas más innovadores se utiliza el principio de la bomba de calor para aumentar la eficiencia total. En lo que respecta a los medios de almacenamiento, varían de las sales fundidas a los sistemas basados en rocas y cemento, pasando por los lechos fluidizados arenosos o los sistemas con cambio de fase.
 

Las ventajas de ir más allá del litio

En general, estos tipos de almacenamiento que están en fase de desarrollo tienen una serie de ventajas potenciales que les permiten poder desempeñar un papel facilitador en el futuro próximo de la difusión de la energía renovable:

  • Uso de tecnologías parcialmente ya consolidadas;
  • Ausencia de degradación significativa de la capacidad de almacenamiento durante la vida de la central;
  • Mayor sostenibilidad. Se reduce en gran medida el uso de materias primas con más obstáculos desde el punto de vista del suministro, la compatibilidad medioambiental y la seguridad.

Los sistemas analizados, cuyos costes disminuyen considerablemente al aumentar el tamaño de las centrales y la relación energía/potencia, son particularmente prometedores en los escenarios en los que hay una mayor necesidad de almacenamiento a gran escala y de larga duración. Una perspectiva del todo compatible con la necesidad de aumentar la producción y el uso de energía renovable de aquí a 2030, tal y como exigen los acuerdos internacionales y las políticas energéticas de los distintos países. 

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