Las energías renovables son intermitentes, por lo que el almacenamiento y la liberación de energía serán fundamentales en las próximas décadas. Los investigadores del IIASA han planteado una solución fascinante, proponiendo convertir los rascacielos en gigantescas baterías gravitatorias para el almacenamiento de energía renovable de forma notablemente barata.
El concepto es bastante sencillo: el exceso de energía renovable puede almacenarse como energía potencial, utilizándola para levantar algo pesado hasta un punto más alto. Esa energía puede liberarse utilizando la gravedad para impulsar algún tipo de generador.
Los investigadores austriacos del Instituto Internacional de Análisis de Sistemas Aplicados se fijaron en la altura y la ubicación de los rascacielos y vieron una enorme cantidad de almacenamiento de energía a la espera de ser usado.
El Sistema de Almacenamiento de Energía en Ascensores (LEST) aprovecharía los sistemas de ascensores existentes en los edificios altos. Muchos de ellos ya están diseñados con sistemas de frenado regenerativo que pueden recolectar energía mientras el ascensor desciende, por lo que pueden considerarse generadores de energía preinstalados.
El LEST también aprovecharía los espacios vacíos en todo el edificio, idealmente cerca de la parte superior e inferior. Por lo tanto, podría ser muy barato adaptar este tipo de capacidad a un edificio, en comparación con la construcción de un sistema de baterías por gravedad en cualquier otro lugar.
Básicamente, el LEST aprovecharía cualquier tiempo de inactividad del ascensor, trasladando objetos pesados desde la parte inferior del edificio hasta la superior, cuando se disponga de un exceso de energía renovable, y desde la parte superior hasta la inferior, cuando esa energía pueda utilizarse o venderse de nuevo a la red eléctrica.
El equipo del IIASA ha propuesto construir una serie de robots remolcadores autónomos para la tarea de recoger los pesos y remolcarlos dentro y fuera de los ascensores donde sea prudente. Pueden almacenarse en los pasillos, en apartamentos u oficinas vacías, o en espacios apartados si se planifica un edificio con este sistema: una media planta libre cerca de la parte superior o inferior de un edificio podría servir, ya que no sería necesario tener un techo lo suficientemente alto para que la gente pueda caminar.
Las pesas no tienen por qué ser tan voluminosas como para impedir que la gente se suba a un ascensor con ellas, y los robots pueden programarse para saltar si los pasajeros entran en el ascensor y suben por encima de su capacidad de peso. Los algoritmos pueden determinar los momentos más apropiados para subir las pesas y cuándo aprovechar la energía almacenada, sin convertir el sistema de ascensores en una pesadilla de espera para los inquilinos.
Los investigadores afirman que los ascensores inteligentes con motores de engranaje síncronos de imanes permanentes de última generación pueden funcionar con una eficiencia cercana al 92%, cuando los ascensores están completamente cargados y configurados para descender a una velocidad óptima para la generación de energía. Si se necesitan grandes cantidades de energía con rapidez, los ascensores pueden ajustarse para que desciendan más rápido, a expensas de cierta eficiencia, y este sistema podría ser aún más eficiente si se combina con un sistema de ascensores magnéticos sin cables, al estilo de Willy Wonka, como el multiascensor de Thysenkrupp de la imagen.
Hay muchas otras tecnologías de almacenamiento de energía a nivel de red que se están desarrollando, pero el LEST tiene algunas características únicas que podrían darle una oportunidad. En primer lugar, vive en el centro de las ciudades a las que sirve, utilizando propiedades ya hechas de la infraestructura existente más alta conocida por el hombre, lo que reduce enormemente los gastos de capital, ya que todo lo que hay que hacer es introducir algunos robots y pesos en el vestíbulo, y jugar con la programación del ascensor, y ya está.
No podrá responder a los picos de demanda con la misma rapidez o fiabilidad que un gran proyecto de baterías, pero, por otro lado, podría ser una forma estupenda de solucionar algunos de los puntos débiles que presenta un sistema de grandes baterías, como el hecho de que probablemente sean menos eficaces para las fluctuaciones estacionales de generación de energía a largo plazo y los escenarios de apagones de varios días. Un LEST podría almacenar una tonelada literal de energía en verano y luego liberar sus reservas gradualmente durante el invierno.
El coste de almacenamiento de energía de la capacidad instalada del LEST se estima entre 21 y 128 dólares por kWh, dependiendo en gran medida de la altura del edificio en cuestión. A modo de comparación, el Laboratorio Nacional de Energías Renovables estimó el coste de la capacidad instalada de los sistemas de baterías de cuatro horas en 345 dólares por kWh en 2020, una cifra que, según sus previsiones, no bajará de los 100 dólares por kWh hasta finales de la década de 2040, incluso con las hipótesis más optimistas.
El equipo de la IIASA calcula que los actuales edificios de gran altura del mundo podrían convertirse en entre 30 y 300 gigavatios-hora de almacenamiento de energía, lo que bastaría para abastecer a toda la ciudad de Nueva York durante un mes con las tasas de consumo actuales.
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