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EL ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA

Publicado el 08 de febrero, 2017

EL ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA

Gestos tan cotidianos como poner la calefacción, hacernos una tostada, encender el Smartphone o coger el autobús son posibles gracias a la energía. Ésta podría definirse como la capacidad de producir algún tipo de trabajo o la capacidad de hacer funcionar las cosas. Por lo tanto, resulta esencial para la vida y para el desarrollo y progreso de las sociedades.

Estamos acostumbrados a tenerla ahí cuando la necesitamos y es raro que ocurra algo, como un cortocircuito o apagón, que nos prive de ella, pero tenemos que ser conscientes de que, en ciertas ocasiones, la producción de energía y la necesidad de su uso no coinciden en el tiempo o en la cantidad que se demanda.

De ahí la importancia de poder almacenarla para poder disponer de ella cuando realmente se  necesite.

Energía de usar y... ¡guardar!

El almacenamiento de energía comprende todos los métodos que ha llevado a cabo el hombre desde sus orígenes para conservar diferentes cantidades de energía que poder liberar cuando la ocasión lo requiera: desde llenar la leñera con madera para hacer un buen fuego con la llegada del frío hasta la fabricación de relojes mecánicos que almacenan la energía en el muelle para ir consumiéndola de forma regular, ordenadores que almacenan la energía en un chip o sistemas de embalses y presas que almacenan el agua (y la energía potencial que viene con ella) y la liberan cuando la población lo necesita.

Con la llegada de la electricidad a comienzos del siglo XIX, se hizo muy importante el uso de los combustibles petroquímicos (gasolina, gas natural, etc) aprovechando la energía química en ellos contenida. Estos combustibles son fácilmente convertidos en energía eléctrica por medio de motores de combustión interna (o de turbinas).

¿La energía eléctrica se puede almacenar fácilmente?

No. La energía eléctrica generada por el hombre es especialmente difícil de almacenar. Se trata de un producto elaborado a partir de otras energías, llamadas primarias, que la naturaleza pone a nuestra disposición, como es el caso de la energía solar.

Curiosamente, la energía que viene del sol sí puede almacenarse en forma de energía térmica, química (como el petróleo y el gas natural, que constituyen el mayor almacenamiento de energía solar disponible) y de energía potencial (hidráulica), pero una vez convertida en energía eléctrica, sólo hay dos vías para almacenarla, pero resultan caras, poco rentables, potencialmente peligrosas y sólo aplicables a pequeña escala, a usos domésticos:

- Mediante campo eléctrico: condensadores, que almacenan energía en muy pequeña cantidad. Los condensadores son componentes de los circuitos eléctricos y electrónicos que están presentes, por ejemplo, en los ordenadores personales, en los electrodomésticos, etc.

- Por reacciones químicas: pilas, que pueden almacenar energía en mayor cantidad que los condensadores, pero tampoco a gran escala, porque están limitadas por el tamaño, por el peso y por lo caros que son en relación a la cantidad de energía que almacenan.

A día de hoy no existen aún métodos efectivos que estén disponibles para el almacenamiento de electricidad a gran escala, excepto las centrales hidráulicas reversibles, que sí pueden abastecer a poblaciones enteras con la energía acumulada.

                                

¿Eso encarece la energía?

Sí, porque al no poder almacenar electricidad a gran escala hay que generarla en el momento en que es demandada. La electricidad que tenemos en casa y que podemos usar en este momento, está siendo generada en tiempo real en una central eléctrica, viaja por las redes de transporte y distribución hasta que nos llega a nosotros y es directamente consumida.

Como hay que entregar la electricidad en la cantidad que se demanda, en el sitio en el que se necesita y con las condiciones acordadas, el gestor del sistema eléctrico se enfrenta a un proceso complicado en el que ha de pedir a las centrales qué necesita.

En España más de un 35% de la electricidad generada procede de energías renovables, siendo la eólica la que más aporta con cerca del 20%. Y todos sabemos que estas energías renovables no producen en función de la demanda, porque sopla el viento cuando sopla y no cuando queremos y el sol sale unos días sí y otros no. Por lo tanto, si existiera un medio óptimo de almacenarla podríamos hacer uso de ella cuando la necesitásemos. Además, sería más fácil controlar los picos de demanda que ahora se satisfacen sólo por la electricidad procedente de centrales eléctricas, en las que la generación de electricidad es más cara y, por lo tanto, esto repercute en el precio medio final que llega al consumidor.

Además, con el actual desarrollo de las energías renovables y la generación de electricidad, en especial la fotovoltaica, se hace especialmente importante el desarrollo de sistemas de almacenamiento adecuados que, en un futuro, podrían permitir, incluso, autoabastecer una vivienda unifamiliar, sin necesidad de conexión a las redes de distribución eléctricas tradicionales o, al menos, hacerlo de una forma combinada. En EE.UU el fabricante Tesla, referencia en la fabricación de coches eléctricos, está empezando a comercializar baterías que almacenan energía de paneles solares o de la propia red eléctrica durante las noches, cuando las tarifas son más económicas. Este avance puede abaratar el consumo y el gasto en energía e, incluso, cambiar nuestra forma de entenderla.

I+D para el almacenamiento eléctrico a gran escala

Estamos en pleno proceso mundial de I+D para tratar de obtener sistemas de almacenamiento eléctrico seguros que puedan almacenar electricidad a media y gran escala.

El caso más tangible que ya es una realidad en nuestras carreteras es el vehículo eléctrico, que se alimenta de la electricidad almacenada en unas baterías de ion litio, polímeros de litio o níquel metal hidruro.

Uno de los últimos retos es trasladar esos avances de la tierra al aire. Recientemente, se ha llevado a cabo la primera vuelta al mundo en un avión solar. Una aeronave que no usa combustibles fósiles, sino que tiene 4 motores eléctricos que se alimentan por células fotovoltaicas que captan la energía solar y guardan su excedente en 4 baterías del alto rendimiento de ion-litio. Esto hace que pueda volar tanto de día como de noche –por la energía guardada- además de planear.  La NASA y la Agencia Espacial Europea, además de empresas privadas como Siemens y Airbus, están volcadas en la construcción de aviones híbridos y eléctricos que, en un futuro próximo, podrán ser para transporte de pasajeros.

En España, merece una mención especial el proyecto Store, liderado por Endesa, empresa que apoya el desarrollo del coche eléctrico y la integración plena de las energías renovables, que incluye iniciativas relacionadas con cuatro sistemas distintos de almacenamiento de electricidad: baterías de flujo, baterías electroquímicas, ultracondensadores y almacenamiento térmico.

 

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Loreto Resco Guijarro - Madrid

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