Almacenamiento en esferas submarinas podría capturar energías renovables excedentes
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Gran parte de la energía procedente del viento y el sol se desperdicia sin aprovechar porque faltan capacidades de almacenamiento suficientes. Las centrales de bombeo suelen encontrar resistencia local como solución. El Fraunhofer IEE ha desarrollado ahora un nuevo enfoque: esferas de almacenamiento en el fondo marino.
Primero, la buena noticia: según la Agencia Federal de Medio Ambiente, la proporción de energías renovables en la generación eléctrica de Alemania alcanzó un nuevo récord del 62,7 por ciento en 2024. Hay días en que el viento sopla tanto y el sol brilla con tanta intensidad que su energía se desperdicia sin aprovechar, porque de lo contrario se correría el riesgo de sobrecargar las redes.
En esos días punta, los proveedores de energía alemanes se ven obligados en parte a exportar electricidad cara a Austria, porque allí cuentan con centrales de bombeo y otras centrales de almacenamiento suficientes. Las baterías domésticas y el hidrógeno como posible fuente de energía a gran escala aún no han llegado tan lejos.
Las centrales de bombeo no son incuestionables
Las centrales de bombeo representan actualmente, según speicherbranche.de, con 30 plantas y una potencia neta total de casi 6.500 megavatios, la mayor parte de las capacidades de almacenamiento en Alemania. Las de mayor tamaño, con una potencia neta superior a 900 megavatios, se encuentran en Turingia, Sajonia y Baden-Wurtemberg.
En Happurg, al norte de Núremberg, lleva funcionando desde 1958 la mayor central de bombeo de Baviera. La instalación, que estuvo fuera de servicio durante años debido a una fuga, quiere volver a ponerla en marcha el grupo energético Uniper con unos costes de construcción de alrededor de 250 millones de euros. Sin embargo, los vecinos y los ecologistas ya advierten de las excesivas intervenciones en la naturaleza y se oponen con firmeza.
En este sentido, el nuevo enfoque que el Instituto Fraunhofer de Economía Energética e Ingeniería de Sistemas Energéticos IEE ha desarrollado junto con sus socios y que actualmente está probando en la costa californiana es quizás la solución más elegante al problema de almacenar energías renovables en cantidad suficiente.
Las esferas de almacenamiento podrían romper resistencias
El proyecto denominado «StEnSea» consiste en esferas de almacenamiento de hormigón fabricadas de forma aditiva (mediante impresión 3D). Estas se llenan con el agua del entorno gracias a la presión ambiental en el fondo marino, que luego es bombeada nuevamente fuera de las esferas con energía excedente. Cuando se necesita de nuevo la electricidad, se deja entrar agua de mar en las esferas, que produce energía a través de turbinas. En un ensayo de campo en el lago Constanza, los investigadores del Fraunhofer IEE junto con sus socios ya han probado con éxito la tecnología desarrollada en 2011 por el Prof. Dr. Horst Schmidt-Böcking y el Dr. Gerhard Luther. En esa ocasión se utilizaron esferas de tres metros de diámetro. Las esferas de hormigón sumergidas a entre 500 y 600 metros frente a la costa estadounidense y ancladas en el fondo marino tienen un diámetro de nueve metros y pesan, según el Fraunhofer IEE, 400 toneladas cada una. El fondo marino frente a California tiene la ventaja de que desciende con relativa pendiente.
Las costas de Alemania son demasiado poco profundas
La costa alemana del Mar del Norte, con profundidades de entre 15 y 30 metros, resulta inadecuada. Según el Fraunhofer IEE, las profundidades ideales son de entre 600 y 800 metros. El instituto cita como posibles ubicaciones las costas de Noruega, Portugal, el oeste y el este de los EE. UU., Brasil y Japón.
En el proyecto denominado StEnSEA frente a la famosa Long Beach en Los Ángeles participan la startup Sperra, que aporta la impresión 3D en hormigón, y Pfleuger Industries, una empresa de origen alemán con sede en Miami que figura entre los principales fabricantes de bombas submarinas.
Los investigadores del Instituto Fraunhofer calculan para su tecnología un potencial mundial de 817.000 gigavatios-hora. Solo en los diez mejores emplazamientos europeos serían posibles 166.000 gigavatios-hora, lo que supone un múltiplo de las centrales de almacenamiento alemanas en tierra.
Preguntas frecuentes
¿Por qué se exporta electricidad excedente de Alemania?
Porque en los días de mucho viento y sol las redes se sobrecargarían si no se desvía la electricidad. Austria dispone de suficientes centrales de bombeo para absorberla.
¿Por qué son controvertidas las centrales de bombeo en Alemania?
Requieren grandes intervenciones en la naturaleza, lo que genera resistencia entre los vecinos y los ecologistas. El proyecto de Happurg, por ejemplo, suscita críticas locales.
¿Cómo funciona la tecnología StEnSea?
Esferas de hormigón submarinas se anclan en el fondo marino. Cuando hay exceso de electricidad, se bombea el agua hacia afuera; cuando se necesita, el agua vuelve a entrar y mueve turbinas.
¿Por qué las costas alemanas no son adecuadas para StEnSea?
El Mar del Norte frente a Alemania es demasiado poco profundo, con solo 15 a 30 metros. La tecnología requiere profundidades de entre 600 y 800 metros, como las de Noruega o Portugal.
¿Qué potencial de almacenamiento tiene la tecnología StEnSea?
El Fraunhofer IEE estima un potencial mundial de 817.000 gigavatios-hora. Solo en diez emplazamientos europeos serían posibles 166.000 gigavatios-hora.
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Fuente de la imagen de portada: Unsplash / American Jael
