Usando montañas para el almacenamiento de energía a largo plazo

Las baterías cada vez son menos caras y pronto podrían ofrecer una solución barata a corto plazo para almacenar energía para nuestras necesidades energéticas diarias. Sin embargo, las capacidades de almacenamiento a largo plazo de las baterías, por ejemplo en un ciclo anual, no serán económicamente viables.

Por otro lado, aunque las tecnologías PHS (almacenamiento hidrobombeado) son una elección económica para el almacenamiento de energía a largo plazo y con grandes capacidades (más de 50 megavatios), son más caras para sitios donde la demanda de dicho almacenamiento es a menudo inferior a 20 MW y con necesidades mensuales o estacionales, como las islas pequeñas o los lugares remotos.

En un estudio publicado en la revista Energy, unos investigadores de IIASA (International Institute for Applied Systems Analysis) proponen una alternativa llamada MGES (Mountain Gravity Energy Storage), que ocuparía el espacio entre las tecnologías de almacenamiento a corto y largo plazo. MGES implica la construcción de grúas en el borde una montaña empinada, con suficiente alcance para transportar arena (o grava) desde un lugar de almacenamiento en el fondo hasta otro en la cima. Un motor/generador mueve las vagonetas de almacenamiento llenas de arena desde abajo hacia arriba, como en un remontador de esquí. Durante este proceso se almacena energía potencial. Al contrario, se genera electricidad cuando se lleva arena del sitio superior de almacenamiento hacia el que está situado abajo. Si en la montaña hay arroyos o ríos, el sistema MGES puede ser combinado con hidroenergía, donde se emplearía agua para llenar los recipientes de transporte en vez de arena o grava durante periodos de gran disponibilidad, generando así energía. Los sistemas MGES tienen la ventaja de que se puede añadir peso en forma de agua a cualquier altitud, incrementando la posibilidad de que esta pueda ser capturada desde diferentes altitudes en la montaña, lo cual no es posible en la hidroenergía convencional.

La ilustración muestra el funcionamiento de un sistema MGES. (Foto: IIASA)

Uno de los beneficios de este sistema es que la arena es barata y que, a diferencia del agua, no se evapora, así que nunca pierdes potencial de energía y se puede reutilizar innumerables veces, lo cual es particularmente interesante en las regiones secas. Además, las centrales PHS están limitadas a una diferencia de altitud de 1.200 metros, debido a las presiones hidráulicas muy grandes que se generan. Las centrales MGES, en cambio, podrían tener diferencias de altitud de más de 5.000 metros. Regiones como el Himalaya, los Alpes y las Montañas Rocosas, por ejemplo, podrían convertirse en importantes centros de almacenamiento de energía a largo plazo. Otros lugares adecuados serían islas, como las de Hawái, Cabo Verde, Madeira y algunas del Pacífico con un terreno muy montañoso.

En el artículo se propone la instalación en la isla hawaiana de Molokai de una planta equipada con sistemas solares, eólicos, baterías y MGES para suministrar toda la demanda energética de la isla.

La tecnología MGES no reemplaza las actuales opciones de almacenamiento, sino que las complementa. No debería ser usada para una generación en momentos de máxima demanda o para almacenar energía en ciclos diarios. Estos sistemas pueden almacenarla de forma continuada durante meses, y después generar electricidad continuamente también durante meses, o allí donde no esté disponible agua para la generación hidroeléctrica, mientras que las baterías se ocuparían de los ciclos de almacenamiento diarios.

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