Cartesian Energy desarrolla una batería térmica que aumenta un 38% la capacidad de refrigeración sin elevar el consumo eléctrico.
- 🔋 Almacenamiento térmico sin litio ni metales raros.
- ☀️ Excedentes solares convertidos en frío o calor útil.
- 🏢 Instalación directa en edificios comerciales existentes.
- 📈 Hasta un 38 % más de capacidad de refrigeración, según Cartesian.
- ⏱️ Vida útil prevista de 25 años.
- 🌡️ Funcionamiento entre -20 °C y 120 °C.
- ⚡ Potencial estimado de 7 GW en edificios comerciales europeos.
- 📦 Primeras 30 unidades encargadas para tres países.
Una batería térmica noruega convierte el exceso de energía renovable en frío y calor: podría liberar hasta 7 GW de potencia en Europa
¿Por qué importa?
Europa suele plantear el desafío energético desde el lado de la generación: más parques solares, más eólica, nuevas redes y grandes centrales capaces de cubrir los picos de consumo. La tecnología desarrollada en Noruega por Cartesian Energy, empresa surgida del centro de investigación SINTEF, aborda el problema desde otro ángulo: aprovechar mejor la energía que ya existe.
Su Thermal Box almacena energía cuando hay abundancia o cuando la electricidad resulta barata y la devuelve en forma de frío o calor cuando el edificio realmente la necesita. En grandes almacenes, centros comerciales, industrias, hospitales o centros logísticos, desplazar unas horas el funcionamiento de la climatización puede convertirse en una herramienta considerable para reducir picos eléctricos.
Y ahí está lo interesante. No pretende sustituir la generación eléctrica. Pretende evitar tener que sobredimensionarla.
Una batería que almacena temperatura en lugar de electricidad
La idea física es conocida desde hace décadas. Los llamados materiales de cambio de fase, o PCM por sus siglas en inglés, absorben una cantidad importante de energía cuando cambian de estado y la liberan durante el proceso inverso.
El ejemplo más sencillo es el hielo. Para convertir hielo a 0 °C en agua a 0 °C hace falta introducir energía aunque la temperatura permanezca prácticamente constante. Esa energía queda almacenada como calor latente.
Cartesian utiliza el mismo principio mediante materiales adecuados para diferentes rangos térmicos.
Dentro de la Thermal Box se encuentra un material que puede fundirse y solidificarse repetidamente. Cuando existe electricidad renovable abundante, el sistema térmico del edificio puede aprovecharla para cargar el almacenamiento. Horas después, esa energía térmica acumulada permite cubrir parte de la demanda de refrigeración o calefacción.
El fabricante indica que la plataforma puede trabajar con más de 180 materiales de cambio de fase diferentes, dentro de un intervalo operativo comprendido entre -20 °C y 120 °C.
Eso amplía bastante su campo de aplicación. No se limita al aire acondicionado de oficinas. Puede adaptarse potencialmente a refrigeración comercial, procesos industriales, agua caliente, bombas de calor o instalaciones donde exista una demanda térmica relativamente predecible.
El verdadero avance estaba dentro de la caja
Almacenar calor en un material de cambio de fase no era el gran obstáculo. Convertirlo en un sistema controlable sí.
En una batería electroquímica resulta relativamente sencillo estimar su estado de carga mediante parámetros eléctricos. En un gran depósito lleno de material parcialmente sólido y parcialmente líquido, conocer cuánta energía queda disponible es bastante más complicado.
El equipo encabezado por Alexis Sevault desarrolló una solución basada en sensores ultrasónicos capaces de determinar el estado del material sin interferir de manera significativa con su funcionamiento.
Esta capacidad cambia bastante las cosas.
Permite integrar el almacenamiento dentro del sistema de gestión energética de un edificio y saber cuándo cargarlo, cuándo descargarlo y cuánta capacidad térmica queda disponible. El sistema deja así de comportarse como un simple acumulador de calor para aproximarse al funcionamiento controlable de una batería convencional.
La tecnología recibió el Nordic Innovation Award en 2025.
Un intercambiador diseñado para soportar miles de ciclos
El segundo problema era mecánico.
Los materiales de cambio de fase se expanden y contraen repetidamente al fundirse y solidificarse. Después de miles de ciclos, esas variaciones pueden provocar deformaciones y pérdida de rendimiento en un diseño convencional.
Tras aproximadamente una década de trabajo en SINTEF, el equipo desarrolló un intercambiador de calor de aluminio extruido preparado para soportar esos ciclos.
La combinación de ambos desarrollos —intercambiador y medición ultrasónica— constituye la base tecnológica de la Thermal Box.
Un prototipo fue instalado en 2021 en el ZEB Laboratory de NTNU y SINTEF, un edificio experimental de emisiones cero en Noruega. Según sus desarrolladores, continúa funcionando desde entonces.
Ese historial es relevante. En almacenamiento energético, alcanzar una buena densidad de energía en laboratorio importa; demostrar durante años que el sistema mantiene su funcionamiento en un edificio real importa bastante más.
Amazon pone la tecnología a prueba a mayor escala
El salto comercial llegó después de que Cartesian Energy fuera seleccionada para el programa de aceleración de sostenibilidad de Amazon entre 550 empresas de tecnología climática.
La compañía estadounidense estudia ahora la utilización del sistema en su red logística europea.
Uno de los primeros casos se encuentra en almacenes de Inglaterra donde la capacidad de refrigeración disponible resulta insuficiente. La respuesta convencional habría sido instalar equipos adicionales de climatización, aumentando la potencia eléctrica necesaria y posiblemente también los picos de consumo.
La alternativa propuesta consiste en incorporar almacenamiento térmico.
Durante las horas favorables, por ejemplo cuando las instalaciones fotovoltaicas de la cubierta generan excedentes, la Thermal Box puede almacenar esa energía térmicamente. Cuando llega el periodo de mayor demanda, el edificio dispone de una reserva de frío.
Según Cartesian, esta configuración permite incrementar un 38 % la capacidad efectiva de refrigeración sin aumentar proporcionalmente el consumo eléctrico.
La empresa estima además un periodo de amortización de aproximadamente cinco años para esta aplicación y una vida útil esperada de 25 años.
Son estimaciones del desarrollador y dependerán de factores como el precio de la electricidad, las tarifas de potencia, el perfil térmico del edificio, el número de ciclos y la disponibilidad de energía renovable barata. No todos los edificios obtendrán el mismo resultado.
Aun así, Amazon ya ha dado un paso más allá de una simple prueba conceptual. Hay 30 Thermal Box encargadas y en construcción, destinadas a instalaciones situadas en tres países.
El valor escondido de desplazar unas pocas horas el consumo
Una de las grandes ventajas del almacenamiento térmico aparece cuando se observa cómo funciona realmente un sistema eléctrico.
Las redes no se dimensionan únicamente para atender el consumo medio. También deben soportar los momentos de máxima demanda.
Un edificio comercial puede consumir relativamente poco durante buena parte del día y disparar su potencia requerida durante unas horas de calor intenso. Multiplicado por miles de edificios, ese comportamiento obliga a disponer de generación, redes y transformadores capaces de responder a esos picos.
El almacenamiento permite cambiar la ecuación.
En vez de producir frío exactamente cuando se necesita, puede producirse antes y almacenarse.
Algo parecido ocurre con la energía solar. Una nave logística puede generar mucha electricidad al mediodía, justo cuando sus paneles reciben mayor irradiación. Si el edificio no puede consumir toda esa electricidad en ese instante, parte tendrá que exportarse a la red o limitarse.
Con almacenamiento térmico, una fracción puede convertirse directamente en una reserva para las horas posteriores.
Es una forma bastante directa de acoplar generación solar y climatización.
Menos arranques también pueden significar equipos más duraderos
Existe otro efecto menos visible.
Compresores, bombas y sistemas frigoríficos sufren especialmente durante determinados ciclos de arranque y funcionamiento a cargas elevadas. Si una reserva térmica permite suavizar esas condiciones, los equipos principales pueden trabajar de manera más estable.
Cartesian sostiene que esto puede reducir las necesidades de mantenimiento y prolongar la vida útil de determinados componentes.
En instalaciones industriales o logísticas, evitar incluso una ampliación parcial del sistema de refrigeración puede representar además una ventaja económica y material considerable.
Menos máquinas instaladas implican menos acero, cobre, componentes electrónicos y refrigerantes que fabricar, transportar, mantener y finalmente gestionar al final de su vida útil.
¿Realmente equivale a siete reactores nucleares?
Aquí conviene poner contexto a una de las cifras más llamativas del proyecto.
Cartesian estima que al menos el 4 % de los edificios comerciales europeos podría incorporar directamente su tecnología sin modificaciones importantes ni interrupciones de funcionamiento.
Si ese grupo de edificios adoptara almacenamiento térmico, la compañía calcula que podrían liberarse aproximadamente 7 GW de potencia eléctrica.
Es una magnitud comparable a la potencia nominal conjunta de varios reactores nucleares convencionales.
Pero no significa que las Thermal Box produzcan tanta energía como siete centrales nucleares.
La diferencia es importante.
Una central genera electricidad. El almacenamiento térmico desplaza demanda eléctrica y reduce potencia necesaria durante determinadas horas. Por tanto, la comparación sirve para visualizar la magnitud potencial de los 7 GW de capacidad gestionable estimados por Cartesian, no para afirmar que una batería térmica sustituya energéticamente a siete reactores funcionando durante todo el año.
Su función dentro del sistema eléctrico es diferente y, precisamente por eso, complementaria.
Los edificios europeos tienen un enorme margen de mejora
El contexto europeo juega a favor de tecnologías de este tipo.
Los edificios representan aproximadamente el 40 % del consumo energético de la Unión Europea y alrededor del 75 % presenta un rendimiento energético deficiente. La tasa anual de renovación continúa cerca del 1 %.
Además, climatización, calefacción y agua caliente concentran buena parte del consumo de los edificios.
La revisión de la Directiva europea sobre eficiencia energética de los edificios (EPBD) está empujando el sector hacia edificios de cero emisiones, mayor integración de renovables, almacenamiento y sistemas capaces de responder de manera flexible a las necesidades de la red.
La normativa establece el estándar de edificios de cero emisiones para los nuevos edificios públicos desde 2028 y para el resto de nuevos edificios desde 2030. También refuerza progresivamente la incorporación de energía solar en edificios.
Hay un detalle especialmente relevante para soluciones como la noruega: la propia estrategia europea contempla el almacenamiento eléctrico y térmico, la respuesta de la demanda y la gestión inteligente de la energía como herramientas para aumentar la flexibilidad de los edificios.
El momento regulatorio, por tanto, encaja bastante bien.
Más placas solares hacen más interesante almacenar calor y frío
La expansión fotovoltaica añade otra pieza.
Europa quiere seguir aumentando rápidamente su capacidad solar y las nuevas normas están acelerando su integración en cubiertas de edificios públicos, comerciales y residenciales.
Cuanta más generación distribuida exista, mayor será la necesidad de encontrar usos flexibles para la electricidad producida durante las horas solares.
Las baterías electroquímicas serán una parte de la respuesta. Pero almacenar electricidad para posteriormente convertirla en calor o frío no siempre es la ruta más eficiente económicamente.
Cuando el servicio final requerido es térmico, almacenar directamente energía térmica puede resultar más sencillo.
Un supermercado ofrece un buen ejemplo. Si necesita mantener cámaras frigoríficas durante la tarde, no necesariamente tiene que guardar los electrones generados por sus paneles solares al mediodía. Puede utilizar esa electricidad para producir frío antes y almacenar ese frío.
Un paso menos. Y potencialmente, menos coste.
No todas las baterías tienen que almacenar electrones
La Thermal Box forma parte de una tendencia energética más amplia: almacenar la energía en la forma más cercana posible a su uso final.
Si una vivienda necesita electricidad durante la noche, una batería electroquímica tiene mucho sentido.
Si una industria necesita vapor, puede resultar más interesante almacenar calor.
Si un supermercado necesita refrigeración, almacenar frío puede ser más lógico.
Y si una red eléctrica necesita desplazar enormes cantidades de energía durante semanas o estaciones completas, probablemente necesitará otras soluciones completamente diferentes.
El futuro energético difícilmente dependerá de una única tecnología de almacenamiento. Habrá baterías de litio, almacenamiento térmico, bombeo hidroeléctrico, aire comprimido, almacenamiento gravitatorio y otras tecnologías especializadas.
Cada una cubriendo una parte distinta del problema.
El gran mercado puede estar en los edificios que ya existen
Quizá el aspecto más interesante de la propuesta noruega no sea su densidad energética ni su sensor ultrasónico.
Es que puede instalarse en edificios existentes.
Europa tiene un parque inmobiliario envejecido: aproximadamente el 85 % de sus edificios fue construido antes del año 2000. Sustituirlo por edificios nuevos sería económicamente inviable y ambientalmente cuestionable.
Por eso, cualquier tecnología capaz de reducir consumo y potencia máxima sin exigir reconstrucciones profundas tiene una ventaja considerable.
La Thermal Box puede instalarse en interiores o exteriores e integrarse con instalaciones térmicas existentes. Para almacenes, hoteles, hospitales, supermercados, centros de datos ligeros, oficinas o industrias con demandas térmicas constantes, esa posibilidad puede ser más importante que alcanzar cifras récord de almacenamiento.
La transición energética europea se jugará en buena medida ahí: modernizando millones de edificios que seguirán en uso durante décadas.
Potencial
El almacenamiento térmico puede convertirse en una pieza especialmente útil en edificios que combinen fotovoltaica, bombas de calor y sistemas inteligentes de gestión energética.
Durante las horas de elevada generación renovable, esos edificios podrían cargar sus reservas térmicas. Cuando aumente la demanda eléctrica de la red, reducirían automáticamente el funcionamiento de compresores y bombas de calor, utilizando la energía almacenada.
A escala de una instalación parece poca cosa. A escala de miles de supermercados, hospitales, hoteles, almacenes y oficinas, la situación cambia.
Surge una especie de batería térmica distribuida, formada por multitud de edificios capaces de desplazar colectivamente parte de su consumo.
Eso podría facilitar la incorporación de más energía solar y eólica, reducir inversiones destinadas exclusivamente a cubrir picos y aprovechar mejor infraestructuras eléctricas que ya existen.
La clave estará ahora en demostrar que las cifras obtenidas en proyectos iniciales se mantienen cuando la tecnología pase a centenares o miles de instalaciones con climas, tarifas eléctricas y perfiles de consumo diferentes.
Las 30 unidades encargadas representan por ello algo más interesante que una expansión comercial. Son una prueba de escala.
Si los resultados acompañan, la aportación de Cartesian Energy podría mostrar algo que a menudo queda eclipsado por los grandes anuncios energéticos: la transición no consiste únicamente en producir más energía limpia. También consiste en aprender a guardar, desplazar y utilizar mejor la que ya se produce.
Más información: Cartesian
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