Convertir edificios de gran altura en baterías

Investigadores del Instituto Internacional de Análisis de Sistemas Aplicados (IIASA) han ideado un nuevo concepto de almacenamiento de energía que podría transformar edificios altos en baterías.

Esta nueva tecnología, que utiliza edificios altos, consiste en el almacenamiento de energía basada en la gravedad.
Esta nueva tecnología, que utiliza edificios altos, consiste en el almacenamiento de energía basada en la gravedad.

La capacidad mundial para generar electricidad a partir de paneles solares, turbinas eólicas y otras tecnologías renovables ha aumentado constantemente en los últimos años, y se espera que la capacidad mundial de electricidad renovable aumente en más del 60% desde los niveles de 2020 para 2026. Esto es equivalente a la capacidad de energía global total actual de los combustibles fósiles y la energía nuclear combinada.

Según la Agencia Internacional de Energía, las renovables, de hecho, representarán casi el 95% del aumento de la capacidad energética mundial hasta 2026, y solo la energía solar fotovoltaica proporcionará más de la mitad. Sin embargo, la transición a una sociedad con bajas o cero emisiones de carbono requiere soluciones innovadoras y una forma diferente de almacenar y consumir energía que los sistemas energéticos tradicionales.

Los investigadores de IIASA proponen una nueva solución de almacenamiento basada en la gravedad, que utiliza ascensores y apartamentos vacíos en edificios altos para almacenar energía

En su estudio publicado en la revista Energy, los investigadores del Instituto Internacional de Análisis de Sistemas Aplicados (IIASA)  proponen una nueva solución de almacenamiento basada en la gravedad, que utiliza ascensores y apartamentos vacíos en edificios altos para almacenar energía. Esta idea original, que los autores llaman Lift Energy Storage Technology (LEST), almacena energía levantando contenedores de arena húmeda u otros materiales de alta densidad, que se transportan de forma remota dentro y fuera de un ascensor con dispositivos de remolque autónomos.

LEST es una opción interesante, porque los ascensores ya están instalados en edificios de gran altura, lo que significa que no hay necesidad de inversión adicional u ocupación de espacio, sino más bien utilizando lo que ya está allí de una manera diferente, para crear valor adicional para la red eléctrica y el propietario del edificio.

La propuesta usa ascensores y apartamentos vacíos en edificios altos para almacenar energía.
La propuesta usa ascensores y apartamentos vacíos en edificios altos para almacenar energía. Foto: IStock.

Energía por gravedad

"Siempre me han fascinado los temas relacionados con la energía potencial, en otras palabras, la generación de energía con cambios en la altitud, como la energía hidroeléctrica, el almacenamiento por bombeo, la flotabilidad y el almacenamiento de energía por gravedad, que ha recibido recientemente una atención significativa en la comunidad científica y las nuevas empresas. El concepto de LEST vino a mí después de haber pasado una cantidad considerable de tiempo subiendo y bajando en un ascensor desde que me mudé recientemente a un apartamento en el piso 14 ", explica el autor principal Julian Hunt, del Grupo de Investigación de Sistemas de Servicios Sostenibles de IIASA.

El beneficio más importante de LEST es que la capacidad de potencia ya está instalada en ascensores con sistemas de frenado regenerativo

Según los autores, el principal desafío para hacer viable una solución de almacenamiento de energía por gravedad es el costo de la capacidad de energía. El beneficio más importante de LEST es que la capacidad de potencia ya está instalada en ascensores con sistemas de frenado regenerativo. Hay más de 18 millones de ascensores en funcionamiento en todo el mundo, y muchos de ellos pasan una cantidad significativa de tiempo sin funcionar. La idea es que cuando los ascensores no se están utilizando para transportar personas, se puedan usar para almacenar o generar electricidad.

Al igual que con cualquier sistema nuevo, todavía hay algunos detalles que deben refinarse aún más antes de que el sistema pueda implementarse. Esto incluye encontrar espacio para almacenar los pesos en los que se basa el sistema en la parte superior del edificio, cuando está completamente cargado, y en la parte inferior cuando se descarga. Los apartamentos o pasillos vacíos podrían ser opciones viables en este sentido.

Esquema de la tecnología de almacenamiento de energía de elevación (LEST).
Esquema de la tecnología de almacenamiento de energía de elevación (LEST). Imagen: IIASA.

Otra consideración es la capacidad de carga del techo de los edificios existentes donde se instala el sistema, es decir, la masa total en kilogramos por metro cuadrado que el techo puede soportar sin colapsar. Sin embargo, poder almacenar energía donde se consume principalmente electricidad, como en las ciudades, beneficiará en gran medida a la red de energía y LEST puede proporcionar servicios auxiliares asequibles y descentralizados, lo que a su vez podría mejorar la calidad de la energía en un entorno urbano.

"Las tecnologías de almacenamiento flexibles y respetuosas con el medio ambiente, como LEST, se volverán cada vez más valiosas para la sociedad"

"Las tecnologías de almacenamiento flexibles y respetuosas con el medio ambiente, como LEST, se volverán cada vez más valiosas para la sociedad en un futuro en el que una gran parte de su electricidad provendrá de energías renovables. Por lo tanto, los responsables de la formulación de políticas y los reguladores del sistema de energía deben adoptar estrategias para incentivar a los usuarios finales, en este caso, los edificios de gran altura, a compartir sus recursos de almacenamiento distribuido, como LEST, con la red central”, declara el coautor del estudio Behnam Zakeri, investigador del Grupo de Investigación de Evaluación Integrada y Cambio Climático de IIASA.

“La utilización coordinada de estos recursos distribuidos alivia la necesidad de invertir en sistemas de almacenamiento central a gran escala", concluye.

Fuente: IIASA.

Es esencial la transformación de las construcciones en edificios sostenibles con eficiencia energética.

Relacionado

Los edificios consumen el 30% de la energía total utilizada en España

Esta tecnología de energía solar es idónea para aquellos que necesitan conexión eléctrica en lugares remotos o  fuera de la red.

Relacionado

Llega a España la energía solar móvil que se despliega en media hora

Relacionado

La inversión europea en energía eólica aumenta un 70%

Relacionado

Se buscan ideas de energía inteligente, eficiente y sostenible

Foto: iStock

Relacionado

Cerveza no bebida… ¡energía renovable producida!