Se nos acaba el tiempo. Debemos encontrar una solución para utilizar energías limpias y sostenibles a escala planetaria. Si bien las llamadas energías renovables son la solución a esta urgencia, almacenar su exceso de producción es una necesidad sin verdadera solución actualmente. Las baterías no permitirán almacenar toda la energía sobrante que necesita la humanidad para uso posterior. Una alternativa es almacenar la energía renovable con gravedad y puede que sea la solución que necesitamos desesperadamente.

Buscando un modelo energético planetario

El futuro de la humanidad pasa porque seamos capaces de encontrar un modelo productivo y de generación de energía sostenible y limpio a gran escala. La mayor parte de la energía que generamos tiene asociada unas emisiones de gases de efecto invernadero y contaminantes que están ahogando el planeta. La mayor parte de la energía que generamos proviene de quemar cosas (en esencia concepto poco ha cambiado en decenas de milenios de progreso). Al quemar cosas, nos cargamos el planeta.

El problema es urgente, no nos queda poco tiempo, tal y como os mostramos en el siguiente hilo de Twitter:

Comparando los modelos de derretimiento de los glaciares respecto a las mediciones reales apuntan a que las predicciones actuales podrían estar subestimadas hasta en DOS ÓRDENES DE MAGNITUD!

Podremos vivir igual en este planeta dentro de 50 años?https://t.co/U5DeRNxIBZ

— Puentes Digitales (@Ps_Digitales) July 25, 2019

 

Para poder solucionar un reto tan mayúsculo, el mayor al que se ha enfrentado jamás nuestra especie en realidad, debemos recurrir a nuestro ingenio y voluntad. Se trata de un reto a escala planetaria: implantar a escala mundial un sistema de producción y distribución energético reduciendo al mínimo posible la generación de GEI o dañando el medioambiente.

Hasta que la eterna prometida energía de fusión no se haga realidad, las llamadas energías renovables son nuestra única escapatoria para resolver este reto. Además, debido a la urgencia medioambiental en la que estamos, tenemos que actuar ya y la fusión u otras energías prometedoras no llegarán a tiempo.

De entre todas las energías renovables que disponemos en la actualidad, veamos rápidamente 3 de las más importantes:

Energía solar

Se trata de la energía renovable cuya implantación más a aumentado en las últimas décadas. El precio del kWh generado con energía solar ha bajado espectacularmente. En algunas regiones y con algunas condiciones, su coste está por debajo del carbón, lo cual quiere decir que ya puede ser la energía más barata que existe. Es también, posiblemente, la energía renovable con más flexibilidad, debido a su pequeño tamaño y sencillez de instalación y mantenimiento. Uno de sus problemas es que sólo nos permite generar energía mientras haya luz solar. No permite ajustar la generación de energía en función de la demanda.

Energía hidroeléctrica

En general consiste en construir una presa en el cauce de un río y usar la gravedad para que la caída de agua impulse una serie de turbinas. Se trata de una solución muy bien implantada, que permite generar grandes cantidades de energía y además nos deja ajustar la producción para ajustarla a la demanda, dejando pasar más o menos agua según deseemos. El problema es que sólo puede construirse en lugares muy concretos y tiene un impacto medioambiental muy fuerte. No puede ser una solución a escala planetaria.

Energía eólica

Los aerogeneradores son esencialmente estructuras basadas en un poste gigante con una turbina en su cima, la cual gira gracias al empuje del viento sobre unas palas. Se trata de una solución costosa pero que permite generar enormes cantidades de electricidad por cada unidad instalada. Igual que le pasa a la energía solar, tiene el hándicap de no poder ajustarse a la demanda. Sólo genera electricidad cuando sopla el viento.

El primer gran reto a resolver: almacenar la energía renovable

La energía solar y eólica, dos pilares fundamentales para poder crear un sistema energético planetario limpio, tienen el defecto de depender de las condiciones climatológicas. En un mundo desarrollado, no podemos depender de si sopla el viento para encender la luz de casa. Por lo tanto, tenemos que ser capaces de almacenar la energía cuando generamos más de la que se consume, para así poder utilizarla cuando no haya luz o no sople el viento.

La solución más inmediata son las baterías. Las baterías han mejorado mucho, muchísimo, en los últimos 100 años, y sin embargo aún no tienen la suficiente madurez tecnológica que desearíamos.

Si bien Panasonic, Samsung SDI y otras compañías asiáticas están mejorando las capacidades de las baterías de forma notable, estamos lejos de que puedan ser una solución que nos permita almacenar toda la energía renovable en exceso que se pudiese instalar en el planeta (si quisiésemos sustituir casi todas las energías tradicionales). Además, está el problema de disponibilidad de recursos. Las baterías actuales necesitan litio y metales raros, poco disponibles en el planeta y concentrados en lugares muy específicos, lo cual puede llevarnos a conflictos geopolíticos, desigualdades y escasez de recursos que actualmente no tienen solución.

Debemos seguir mejorando las baterías (mayor densidad energéticas, materiales más sencillos y accesibles, menor precio, etc.), pues tienen que ser una solución masiva para escalar las renovables, pero al mismo tiempo hay que encontrar otras alternativas que puedan complementarlas.

Usando energía renovable para almacenar energía renovable

En algunas zonas, como en la isla de El Hierro en Canarias, de ha creado una ingeniosa solución. Un campo de aerogeneradores aporta la energía que necesita la isla, gracias a contar con una gran carga eólica, debido a su ideal posición en el Atlántico. Cuando se genera más electricidad que la que se consume, está energía sobrante se utiliza para alimentar un motor eléctrico que bombea agua del mar a un embalse. Cuando no sopla el viento y se necesita electricidad, se abre la compuerta del embalse para generar electricidad a través de una turbina, gracias a la energía potencial acumulada por el agua. La central hidroeólica de Gorona del Viento, promete ser una gran solución para el futuro.

Se trata de una solución muy inteligente pero que precisa de construirse en la costa y tener unos vientos generosos. Pero teniendo en cuenta que una gran parte de la humanidad vive en poblaciones costeras, puede ser una solución con gran potencial y escalabilidad.

Usando la gravedad para almacenar energía

El ejemplo anterior tiene una lectura interesante: la gravedad es constante y está presente en todo el planeta. Podría ser, de algún modo, nuestro mejor aliado para escalar las energías renovables. Usemos los picos de producción de energía renovable para almacenarla con energía potencial. Y así están haciendo muchas empresas e investigadores en estos momentos, que están estrujándose los cerebros para encontrar la forma más inteligente de almacenar la energía usando la gravedad a nuestro favor. Algunas de estas soluciones, como la de Energy Vault, consisten en usar grúas que levantan enormes bloques de hormigón cuando hay exceso de renovable y los dejan caer cuando hay falta de renovable. En su caída, una polea permite generar energía eléctrica.

Gravitricity

Otra solución interesante es la de Gravitricity. Aprovecha el concepto de las torres para construir pozos, que puede ser más sencillos de construir y mantener, para usar una estrategia de almacenamiento de la energía potencial muy similar:

Un sistema como el de Gravitricity permite ajustar casi de forma automática la generación de la demanda. Gracias a que la polea se activa con un motor eléctrico, el tiempo de respuesta para subir o dejar caer el peso es muy bajo. De este modo, se puede tener una solución con gran escalabilidad para ajustar incluso pequeñas fluctuaciones de la demanda energética, gracias al almacenamiento energético cuando la producción supera la demanda.

La gravedad es gratis y está presente en cualquier lugar del planeta. Se podría decir (aunque no es científicamente correcto) que es la energía renovable definitiva. Su potencial está en poder servir como instrumento de almacenamiento de otras energías renovables y puede ser la palanca que necesita la humanidad para hacer efectiva la transición energética que necesitamos, si queremos seguir viviendo en este planeta felizmente.