La batería de energía renovable en una torre de hormigón

El primer prototipo comercial de Energy Vault, de 60 metros de altura, estará en marcha a principios del próximo año en el Tesino. Energy Vault

Apilar bloques de hormigón con una grúa para almacenar energía y utilizar la fuerza de la gravedad para producir electricidad cuando no hay recursos renovables. Tan simple como revolucionaria, la batería eléctrica, que ofrece la empresa emergente Energy Vault con sede en el Tesino, atrae a inversores y clientes de todo el mundo.

¿Qué podemos hacer cuando no hay ni sol ni viento? Energy VaultEnlace externo parece haber encontrado la respuesta a esta pregunta que, de manera recurrente, se hacen los defensores de la energía nuclear, los grupos de presión petroleros, los escépticos o aquellas personas que se oponen a las energías renovables. Una cuestión que muestra, de hecho, el “talón de Aquiles” de las nuevas fuentes de energía. Esto es, la naturaleza inconstante de la producción de electricidad conseguida a partir del sol y del viento.  

La energía solar y la energía eólica juegan un papel preponderante en las estrategias energéticas que adoptan cada vez un mayor número de países para reducir el impacto de los combustibles fósiles, que generan emisiones de CO2 y otros gases de efecto invernadero, o para salir de la era nuclear que comporta un riesgo muy alto. Sin embargo, sigue existiendo un problema con el almacenamiento de la electricidad generada por las fuentes renovables, abundantes en algunos momentos del día y escasas en otros.

Después de haber crecido en California, donde había emigrado su abuelo de origen italiano, el empresario estadounidense Robert Piconi ha vivido y trabajado en el Tesino los últimos diez años. swissinfo.ch

“Hace dos años decidimos buscar una solución para resolver este problema. Pero no queríamos invertir en las tecnologías que actualmente se están intensificando para desarrollar grandes baterías eléctricas. Estas últimas, utilizan, generalmente, productos químicos o metales, como el litio, que tienen un impacto ambiental grave. Además, su eficiencia disminuye con los años”, explica Robert PiconiEnlace externo, director general de Energy Vault.

Ladrillos en vez de agua

La solución propuesta por esta startup con sede en el Tesino es un acumulador formado por bloques de hormigón de 35 toneladas cada uno y de una grúa de seis brazos de nuevo diseño. Estos “ladrillos” se apilan unos sobre los otros, como un Lego, para almacenar energía cuando en las instalaciones eólicas y fotovoltaicas hay sobreproducción de electricidad.

Luego, cuando no hay otras fuentes de energía, estos ladrillos se “dejan caer” para producir electricidad aprovechando la fuerza de la gravedad. Las operaciones de carga y descarga las controla un programa informático que, en caso de fuertes vientos, puede corregir cualquier oscilación de los bloques.

Este acumulador se basa en principios que desde hace décadas se aplican en las centrales hidroeléctricas, donde un sistema de bombeo permite aprovechar la diferencia de nivel entre dos cuencas. El agua se bombea desde la parte baja de la cuenca aguas arriba cuando hay sobreproducción de energía y los precios son bajos.

Y cuando hay escasez de electricidad y, por lo tanto, los precios son más altos, el agua se vierte en la cuenca baja. Esto es lo que hace mover las turbinas. Incluso hoy en día, el 96% de la electricidad acumulada en el mundo se sigue almacenando en cuencas de bombeo y reservas de agua.

“Pero estas instalaciones solo pueden levantarse en países con montañas, agua y grandes recursos financieros. Hasta en estos países, es casi imposible construirlos, aunque solo sea por razones de protección del medioambiente. Nuestra batería, por el contrario, puede erigirse en cualquier lugar, a precios mucho más bajos, y ofrece un índice de eficiencia del 80%, mucho más alto que el de los sistemas de bombeo de agua”, subraya Robert Piconi.

Clientes e inversores

Según Energy Vault, una torre de 120 metros de altura puede almacenar 35 MWh de electricidad y suministrar energía a entre 2 000 y 3 000 hogares durante ocho horas. Su coste oscila entre ocho y nueve millones de francos.

La empresa ha solicitado, a mediados del pasado mes de noviembre, el permiso para construir un prototipo comercial de 60 metros de altura en el municipio de Arbedo-CastioneEnlace externo (cantón del Tesino). La torre servirá para optimizar los programas informáticos y la estabilidad durante los procesos del apilado de los bloques.  

Si las “pruebas generales” tienen éxito, la instalación se comercializará a partir de mediados del próximo año 2020. Los clientes llevan ya meses esperando, dado que hace tiempo que el mundo aguarda un sistema eficiente de almacenamiento de electricidad. Más de un centenar de empresas de los cinco continentes ya han anunciado que visitarán este emplazamiento en los próximos meses. Entre estas empresas está el mayor grupo industrial de la India: Tata.     

Energy Vault dispone de recursos financieros para satisfacer una demanda alta. El pasado mes de agosto, la empresa consiguió que Vision Fund (el fondo de inversión en nuevas tecnologías más importante del mundo creado por el holding japonés Softbank) le ofreciera financiación por valor de 110 millones de dólares. Una cantidad significativa que cualquier empresa emergente soñaría con poder conseguir de una sola vez. Incluso antes de que haya comenzado su actividad comercial.

La pieza que falta en la cadena energética

En los próximos años se invertirán cientos de miles de millones de francos en la producción de grandes acumuladores de energía. La investigación se desarrolla en distintas direcciones: sistemas electroquímicos, electromecánicos, térmicos e impulsados por hidrógeno.

Sin embargo, la industria del almacenamiento de electricidad a gran escala está todavía en una fase inicial y las soluciones actuales no son lo suficientemente rentables y sostenibles. La torre de hormigón de Energy Vault podría convertirse –al menos a corto y medio plazo– en la pieza que falta para garantizar un suministro constante de energía a partir de fuentes renovables y allanar el camino hacia una economía baja en emisiones de carbono.  

“En gran medida se trata de un sistema basado en tecnologías que han dado buenos resultados durante un largo período de tiempo: las grúas, las carretillas utilizadas para mover, por ejemplo, los contenedores en los buques, el hormigón y los generadores producidos por empresas como ABB”, destaca Robert Piconi.

La parte más innovadora proviene del programa informático que controla las operaciones automáticamente, teniendo en cuenta las necesidades de electricidad del mercado y las condiciones meteorológicas. Lo ideal es que la torre esté ubicada cerca de grandes instalaciones eólicas o solares o próxima a plantas industriales que también trabajan de noche.  

La emergente con sede en el Tesino ya ha iniciado una colaboración con el grupo Cemex, el gigante cementero mexicano que tiene en Suiza un centro mundial de investigación y desarrollo. El objetivo de esta alianza es producir bloques de hormigón a bajo coste y sin materiales nocivos, utilizando, sobre todo, tierra o basura que hoy en día se almacena en vertederos.

Grandes expectativas

El proyecto de baterías eléctricas surgió como iniciativa del estadounidense Bill Gross, que junto con Idealab (su empresa californiana) ya ha promovido unas 150 empresas emergentes activas en el sector de las nuevas tecnologías y las energías renovables. Para desarrollar su proyecto, Bill Gross recurrió a dos conocidos suyos: el ingeniero tesinés Andrea Pedretti, diseñador técnico de la torre de batería, y el empresario estadounidense Robert Piconi, que, casualmente, vivía en el Tesino desde hacía varios años.

En los próximos meses, Energy Vault tendrá que demostrar que cuenta con un sistema eficiente y competitivo. Robert Piconi, que en el pasado ya ha trabajado con algunas grandes empresas transnacionales, está convencido de que podrá resolver el problema del almacenamiento de electricidad.   

“En todo el mundo hay grandes expectativas, porque hasta ahora nadie ha sido capaz de hacer frente a este desafío. Pero hemos logrado combinar tecnologías que durante mucho tiempo han demostrado su eficacia con materiales de bajo costo y software innovador. Con nuestra solución, por primera vez, podremos producir, almacenar y comercializar energía verde a precios más bajos que los de los combustibles fósiles”, dice Piconi.

Traducción del francés: Lupe Calvo