El almacenamiento de energía es la clave para alejarse del petróleo y el gas. El prestigioso Watt d’Or acaba de premiar un proyecto que utiliza energía solar almacenada en invierno y producida en verano, gracias a una tecnología económica de almacenamiento a largo plazo.
Bruno Knellwolf / ch media
Un olor desagradable flota en la nueva instalación de procesamiento de cadáveres de animales en Frauenfeld (TG). Benjamin Fumey, de la Universidad de Lucerna (HSLU), se encuentra frente a la puerta detrás de la cual se encuentra la primera planta de demostración de almacenamiento de energía a largo plazo que desarrolló. Junto con su socio industrial Matica, recibió en Berna el prestigioso Watt d’Or de la Oficina Federal de Energía (Ofen) en la categoría “Tecnologías energéticas”.
Desde hace mucho tiempo, La investigación busca formas de almacenamiento a largo plazo. De hecho, el desarrollo de las energías renovables provoca fluctuaciones estacionales en la producción de electricidad: demasiada en verano, insuficiente en invierno. Además, debido a las numerosas bombas de calor instaladas en los hogares, el consumo de electricidad para calefacción está aumentando considerablemente.
Un medio de almacenamiento barato de larga duración
La soda cáustica es la respuesta de Benjamin Fumey. Este líquido, el hidróxido de sodio disuelto en agua, almacena energía como el petróleo, pero tarda millones de años. Con la sosa cáustica es mucho más rápido.
Allí se almacena el exceso de energía renovable producida por paneles fotovoltaicos, instalaciones solares térmicas o energía eólica en verano. Después de 20 años de investigación, la idea ha alcanzado su primer objetivo. Marc Lüthi de Matica explica:
“Este verano se inaugurará una segunda instalación de demostración en Kaltenbach, Turgovia, cerca del nuevo centro de distribución de Swiss Post”
Un tercero se construirá en una urbanización en Alemania.
Los tanques contienen el medio de almacenamiento, la sosa cáustica y el agua disuelta.Imagen: Niklas Thalmann
En la instalación de demostración financiada por BGE en el edificio de material muerto hay ocho depósitos llenos de soda cáustica o agua. Junto a él, un intercambiador de masa y calor, denominado SeasON, que gestiona los flujos de energía.
De abril a octubre, la sosa cáustica se carga de energía renovable. Esto significa que el agua de la sosa cáustica se evapora y queda una soda cáustica más concentrada. “Este refresco concentrado almacena el potencial para proporcionar calor más adelante”explica Benjamín Fumey. Cuanto mayor sea la concentración de sosa cáustica, mayor será la energía almacenada.
En invierno, esta energía se extrae de la sosa cáustica concentrada, que así se descarga. El verano siguiente, la sosa cáustica se vuelve a cargar con electricidad solar desde el tejado de la instalación de procesamiento de cadáveres de animales. Un circuito cerrado. La bomba de calor funciona por medios químicos y no por electricidad como las bombas de calor aire-agua comunes.
Benjamin Fumey (izquierda), investigador energético de la Universidad de Lucerna y premio Watt d’Or.Imagen: Niklas Thalmann
Benjamín Fumey explica:
“Para un gran tanque estacional que no se carga y descarga diariamente, es fundamental que el medio de almacenamiento sea barato”
Este es precisamente el caso de la sosa cáustica, porque es un residuo de la producción de plástico. El volumen de almacenamiento también se puede aumentar fácilmente. “Solo agrega más tanques de sosa cáustica”explica el investigador energético. Si la vivienda o negocio carece de energía para calefacción en invierno, adicionalmente es posible recargarla con sosa cáustica concentrada.
Cada metro cúbico de sosa cáustica almacena aproximadamente entre 200 y 350 kilovatios hora de calor. Por tanto, esta densidad de almacenamiento de sosa cáustica es seis veces mayor que la de un depósito de agua caliente. Para una casa unifamiliar, se necesitan aproximadamente de 8 a 10 metros cúbicos de sosa cáustica durante un invierno, dependiendo del estándar de la casa y de su ubicación.
De la idea al producto comercializable
“La sosa cáustica es muy estable, no hay pérdidas en el sistema cerrado y no se descompone», explica Benjamín Fumey. Es simplemente un proceso de carga-descarga que oscila entre sosa cáustica concentrada y diluida. Por tanto, no se consume sosa cáustica. El investigador continúa:
“Si una instalación así fuera clausurada después de 40 años, la sosa cáustica seguiría siendo la misma”
Benjamin Fumey exploró la idea por primera vez con Robert Weber durante 14 años como parte de un proyecto europeo en Empa. Luego llevó esta investigación a Lucerna hace tres años. A partir de ahora ya no se trata de tender un puente entre la investigación fundamental y la investigación aplicada. Esta idea ahora debe convertirse en un producto comercializable. “Hoy está claro que está funcionando”concluye Benjamín Fumey.
(Traducido y adaptado por Chiara Lecca)
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