banner
Hogar / Blog / La gravedad podría resolver el principal inconveniente de la energía limpia
Blog

La gravedad podría resolver el principal inconveniente de la energía limpia

Nov 01, 2023Nov 01, 2023

Matt Reynolds

En un valle suizo, una inusual grúa de varios brazos levanta en el aire dos bloques de hormigón de 35 toneladas. Los bloques avanzan delicadamente por la estructura de acero azul de la grúa, donde cuelgan suspendidos a ambos lados de un brazo horizontal de 66 metros de ancho. Hay tres brazos en total, cada uno de los cuales alberga los cables, cabrestantes y ganchos de agarre necesarios para levantar otro par de bloques hacia el cielo, dando al aparato la apariencia de un insecto metálico gigante que levanta y apila ladrillos con redes de acero. Aunque la torre tiene 75 metros de altura, es fácilmente eclipsada por las laderas boscosas de los Alpes Lepontinos del sur de Suiza, que se elevan desde el fondo del valle en todas direcciones.

Treinta metros. Treinta y cinco. Cuarenta. Los bloques de hormigón se levantan lentamente mediante motores que funcionan con electricidad de la red eléctrica suiza. Durante unos segundos cuelgan en el aire cálido de septiembre, luego los cables de acero que sujetan los bloques comienzan a desenrollarse y comienzan su lento descenso para unirse a las pocas docenas de bloques similares apilados al pie de la torre. Este es el momento para el que se ha diseñado esta elaborada danza de acero y hormigón. A medida que cada bloque desciende, los motores que levantan los bloques comienzan a girar en reversa, generando electricidad que circula a través de los gruesos cables que bajan por el costado de la grúa hasta la red eléctrica. En los 30 segundos que duran los bloques descienden, cada uno genera alrededor de un megavatio de electricidad: suficiente para alimentar aproximadamente 1.000 hogares.

Esta torre es un prototipo de Energy Vault, con sede en Suiza, una de varias nuevas empresas que están encontrando nuevas formas de utilizar la gravedad para generar electricidad. Una versión de tamaño completo de la torre podría contener 7.000 ladrillos y proporcionar suficiente electricidad para alimentar varios miles de hogares durante ocho horas. Almacenar energía de esta manera podría ayudar a resolver el mayor problema que enfrenta la transición a la electricidad renovable: encontrar una manera sin emisiones de carbono de mantener las luces encendidas cuando no sopla el viento y no brilla el sol. "El mayor obstáculo que tenemos es conseguir almacenamiento de bajo costo", dice Robert Piconi, director ejecutivo y cofundador de Energy Vault.

Sin una forma de descarbonizar el suministro de electricidad mundial, nunca alcanzaremos cero emisiones netas de gases de efecto invernadero para 2050. La producción de electricidad y el calor suman una cuarta parte de todas las emisiones globales y, dado que casi todas las actividades que podamos imaginar requieren electricidad, limpiar las redes eléctricas tiene enormes repercusiones. Si nuestra electricidad se vuelve más ecológica, también lo harán nuestros hogares, industrias y sistemas de transporte. Esto será aún más crítico a medida que más partes de nuestras vidas se electrifiquen, en particular la calefacción y el transporte, que serán difíciles de descarbonizar de otra manera. Se espera que toda esta electrificación duplique la producción de electricidad para 2050 según la Agencia Internacional de Energía Atómica. Pero sin una manera fácil de almacenar grandes cantidades de energía y luego liberarla cuando la necesitemos, nunca podremos deshacer nuestra dependencia de centrales eléctricas sucias, contaminantes y alimentadas con combustibles fósiles.

Aquí es donde entra en juego el almacenamiento de energía por gravedad. Los defensores de esta tecnología argumentan que la gravedad proporciona una solución clara al problema del almacenamiento. En lugar de depender de baterías de iones de litio, que se degradan con el tiempo y requieren metales de tierras raras que deben extraerse del suelo, Piconi y sus colegas dicen que los sistemas de gravedad podrían proporcionar una reserva de energía barata, abundante y duradera. que actualmente estamos pasando por alto. Pero para demostrarlo, necesitarán construir una forma completamente nueva de almacenar electricidad y luego convencer a una industria que ya apuesta por las baterías de iones de litio de que el futuro del almacenamiento implica que pesos extremadamente pesados ​​caigan desde grandes alturas.

angela cortadora de agua

Max G. Levy

Ngofeen Mputubwele

Andy Greenberg

El sitio de prueba de Energy Vault se encuentra en una pequeña ciudad llamada Arbedo-Castione en Ticino, el más meridional de los 26 cantones de Suiza y el único donde el único idioma oficial es el italiano. Las estribaciones de los Alpes suizos son un lugar apropiado para una startup de almacenamiento de energía por gravedad: un corto viaje hacia el este desde las oficinas de Energy Vault lo llevará a Contra Dam, un edificio de concreto que se hizo famoso en la escena inicial de GoldenEye, donde James Bond hace bungee. salta por la pared de 220 metros de altura de la presa para infiltrarse en una instalación soviética de armas químicas ultrasecreta. Justo al norte de Arbedo-Castione, otra imponente presa bloquea la parte superior del valle de Blenio, reteniendo las aguas del embalse de Luzzone.

Agua y altura: Suiza tiene ambos recursos en abundancia, razón por la cual el país fue uno de los pioneros del almacenamiento de energía a gran escala más antiguo y más utilizado en el planeta: la energía hidroeléctrica por bombeo. En el extremo norte de Suiza se encuentra la instalación hidroeléctrica de bombeo en funcionamiento más antigua del mundo. Construida en 1907, la instalación hidroeléctrica de bombeo de Engeweiher funciona sobre la misma premisa básica que la torre de Energy Vault. Cuando el suministro de electricidad es abundante, se bombea agua hacia arriba desde el cercano Rin para llenar el embalse de Engeweiher de 90.000 metros cúbicos. Cuando la demanda de energía es máxima, parte de esta agua se libera a través de un conjunto de compuertas y cae hasta una central hidroeléctrica, donde el movimiento descendente del agua hace girar las aspas de una turbina y genera electricidad. Engeweiher ahora también es un lugar de belleza local, popular entre los corredores y paseadores de perros de la cercana ciudad de Schaffhausen, pero la energía hidráulica de bombeo ha recorrido un largo camino desde principios del siglo XX. Más del 94 por ciento del almacenamiento de energía a gran escala del mundo es hidroeléctrico, la mayor parte construido entre los años 1960 y 1990 para aprovechar la electricidad barata producida por plantas de energía nuclear que funcionan durante la noche.

La simplicidad de la energía hidráulica de bombeo la convirtió en el punto de partida obvio para Bill Gross, un emprendedor en serie y fundador de la incubadora de startups Idealab, con sede en California. “Siempre quise encontrar una manera de hacer lo que pensaba que era una presa artificial. ¿Cómo podemos tomar las propiedades de una presa, que son tan buenas, y construirla donde queramos?” él dice. Aunque todavía se están construyendo nuevas plantas hidroeléctricas de bombeo, la tecnología tiene grandes inconvenientes. Los nuevos proyectos tardan años en planificarse y construirse, y sólo funcionan en lugares donde la altura y el agua son abundantes. Gross quería recrear la simplicidad de la energía hidráulica por bombeo, pero de una manera que significara que el almacenamiento pudiera construirse en cualquier lugar. En 2009, cofundó una startup llamada Energy Cache, que planeaba almacenar energía levantando bolsas de grava por las laderas utilizando un remonte improvisado. Gross y su cofundador Aaron Fyke finalmente construyeron un pequeño prototipo del dispositivo en 2012 en una ladera en Irwindale, California, pero tuvieron dificultades para encontrar clientes y poco después la startup cerró. “Durante años pensé en eso. Eso me entristeció”, dice. "Pero seguí pensando que lo que realmente debe tener el almacenamiento de energía es que debes poder colocarlo donde quieras". Mientras Gross reflexionaba sobre su fallida startup, el argumento a favor del almacenamiento de energía se hacía cada vez más fuerte. Entre 2010 y 2016, el coste de la electricidad solar pasó de 38 céntimos (28 peniques) por kilovatio hora a sólo 11 céntimos. Gross se convenció de que tal vez había llegado el momento de volver a su idea de almacenamiento por gravedad, con una nueva puesta en marcha y un nuevo diseño. Y sabía exactamente quién quería que lo construyera.

angela cortadora de agua

Max G. Levy

Ngofeen Mputubwele

Andy Greenberg

Andrea Pedretti tiene experiencia en la construcción de estructuras improbables. En la empresa de ingeniería civil de su familia en Ticino, ayudó a construir el escenario principal para el festival anual de jazz de Kongsberg en Noruega: una manta flotante de PVC de 20 metros de altura con una bocina abultada que inunda de sonido la plaza de la ciudad. En 2016, Pedretti recibió una llamada de Gross pidiéndole que le ayudara a diseñar un tipo de estructura muy diferente: un dispositivo de almacenamiento de energía que recrearía la energía hidráulica bombeada sin necesidad de montañas. La pareja comenzó a redactar ideas aproximadas para las estructuras, calculando cuánto costaría construir cada una y discutiendo los diseños durante frecuentes llamadas entre Ticino y California. "[Gross] siempre está obsesionado con reducir el costo de todo; es muy bueno en esto", dice Pedretti, ahora director de tecnología de Energy Vault. Uno de sus primeros diseños tomó la forma de un tanque con paredes de acero de 100 metros de alto y 30 metros de ancho, donde el agua se bombeaba hasta la cima y luego se liberaba para volver al fondo, haciendo girar una turbina conectada a un generador. Más tarde consideraron construir una serie de bebederos de plástico elevados que se inclinarían cuando el agua cayera entre los niveles. Ninguno de los diseños redujo el costo lo suficiente, por lo que Pedretti y Gross volvieron a una de sus primeras ideas: usar una grúa para levantar y soltar pesas. Las grúas son baratas y la tecnología está en todas partes, razonó Pedretti. De esta manera no tendrían que reinventar la rueda sólo para hacer despegar su idea.

La parte complicada, sin embargo, sería encontrar una manera de levantar y apilar pesas de forma autónoma. El sistema de almacenamiento funcionaría apilando miles de bloques en anillos concéntricos alrededor de una torre central, lo que requeriría una colocación de los bloques con precisión milimétrica y la capacidad de compensar el viento y el efecto péndulo causado por un peso pesado que se balancea al final de una cable. En la torre de demostración de Arbedo-Castione, los carros que sujetan los cables que levantan los ladrillos se mueven hacia adelante y hacia atrás para compensar este movimiento; El pizarrón de la oficina de Pedretti en Westlake Village, California, todavía está cubierto de ecuaciones que utilizó para encontrar la mejor manera de levantar y apilar bloques sin problemas.

angela cortadora de agua

Max G. Levy

Ngofeen Mputubwele

Andy Greenberg

En julio de 2017, Pedretti se conectó y compró una grúa de 40 años por 5.000 euros. “Estaba oxidado, pero estaba bien. Cumplió su función”, afirma. Con su colega de Energy Vault, Johnny Zani, reemplazó la electrónica de la grúa y la instaló en un pueblo llamado Biasca, al norte del actual sitio de pruebas de Energy Vault. Para su primera prueba del software, ordenaron a la grúa que levantara una bolsa de tierra y la moviera a un punto específico a poca distancia. “Fue asombroso: funcionó la primera vez. ¡Esto nunca sucede! Tomó el peso, lo movió y lo detuvo exactamente a diez metros”, dice Pedretti. Una semana después, cambiaron la bolsa de tierra por una pila de barriles de color azul brillante y grabaron un vídeo de la grúa apilando los barriles. "Este fue el vídeo que básicamente puso en marcha la empresa", dice Pedretti.

En octubre de 2017, Energy Vault se había convertido oficialmente en una empresa, con Robert Piconi, un ex ejecutivo de atención médica y otro de los colaboradores de Gross, como su director ejecutivo. Ahora tenían que convencer a los inversores de que su grúa de 40 años era sólo el comienzo de una empresa que podría ayudar a resolver el creciente dilema de la electricidad renovable en el mundo.

Estamos viviendo una revolución en la producción de electricidad. En muchas partes del mundo, la era de la quema de combustibles fósiles para producir electricidad está llegando a su fin. En 2020, el Reino Unido pasó un récord de 67 días sin encender una de las pocas centrales eléctricas de carbón que le quedaban, una hazaña asombrosa para un país que producía un tercio de su electricidad a partir de carbón hace menos de 10 años. Desde 2010, el rápido despliegue de la energía eólica y solar ha elevado la proporción de electricidad mundial producida por energías renovables del 20 por ciento a poco menos del 29 por ciento. Según la Agencia Internacional de Energía, para 2023 la capacidad total instalada de energía eólica y solar superará a la del gas natural. Para 2024, superará al carbón y un año después, las energías renovables en su conjunto se convertirán en la mayor fuente de generación de electricidad en todo el mundo. "Si realmente queremos tratar de abordar el cambio climático, más vale que estemos en una situación en la que estemos avanzando hacia un sistema de alta penetración de energías renovables", dice Dharik Mallapragada, científico investigador de la Iniciativa Energética del Instituto Tecnológico de Massachusetts. “Esa es nuestra mejor carta desde una perspectiva tecnológica. Simplemente implementemos tanta energía eólica y solar en el sistema como podamos”.

angela cortadora de agua

Max G. Levy

Ngofeen Mputubwele

Andy Greenberg

La carrera para descarbonizar nuestras redes plantea desafíos que no habíamos enfrentado antes. Gestionar una red eléctrica es un acto delicado en el que la generación de electricidad debe equilibrarse cuidadosamente con la demanda en todo momento. El sistema siempre está a punto de desequilibrarse peligrosamente. Genera demasiada electricidad y la red se estropea. Genera muy poca electricidad y, bueno, la red se estropea. Esto es exactamente lo que sucedió en Texas en febrero de 2021, cuando una de las tormentas invernales más frías en décadas azotó el estado. Los tejanos se apresuraron a aumentar la calefacción y defenderse de temperaturas tan bajas que los oleoductos que iban a las centrales nucleares y de gas se congelaron. A medida que la demanda aumentó y la oferta se desplomó en las primeras horas del 15 de febrero, el personal de la sala de control del Consejo de Confiabilidad Eléctrica de Texas (ERCOT) llamó frenéticamente a las empresas de servicios públicos, pidiéndoles que cortaran el suministro de energía a sus clientes. Millones de tejanos se quedaron sin electricidad durante días. Algunos murieron de hipotermia dentro de sus propios hogares mientras esperaban que volviera la electricidad. Unos días después de la crisis, el director ejecutivo de ERCOT, Bill Magness, admitió que toda la red estaba a sólo “segundos y minutos” de un apagón incontrolado que podría haber dejado a decenas de millones de residentes sin electricidad durante varias semanas.

Las redes con un alto porcentaje de energía eólica y solar son susceptibles a variaciones repentinas en el suministro de electricidad. Cuando los cielos se oscurecen o los vientos se calman, esa generación de electricidad simplemente desaparece de la red, dejando que las empresas de servicios públicos llenen el vacío utilizando combustibles fósiles. La situación contraria también plantea problemas. Alrededor del 32 por ciento de la electricidad de California se genera a partir de energías renovables, pero en los días frescos de primavera, cuando los cielos están despejados y los vientos constantes, esta cantidad puede aumentar a casi el 95 por ciento. Desafortunadamente, la energía solar alcanza su punto máximo alrededor del mediodía, horas antes de que la demanda de electricidad alcance su nivel más alto cuando la gente regresa a casa del trabajo, enciende el aire acondicionado y enciende la televisión. Dado que la energía solar no se genera a última hora de la tarde, este pico de demanda suele cubrirse con centrales eléctricas de gas. Cuando los investigadores del Operador Independiente del Sistema de California trazaron esta brecha entre la producción solar y la demanda máxima de energía en un gráfico, notaron que la línea trazaba el vientre redondo y el cuello delgado de un pato, y bautizaron una de las complicaciones más desconcertantes de las energías renovables como la “curva del pato”. .” La linda curva es un problema tal que California a veces tiene que pagar a los estados vecinos para que le quiten el exceso de energía solar y evitar sobrecargar sus líneas eléctricas. En Hawái, donde la diferencia entre la generación máxima de electricidad solar y la demanda máxima es aún más pronunciada, esta curva tiene otro nombre: la “curva de Nessie”.

Todos estos problemas se deben a una peculiaridad fundamental de la electricidad: es imposible almacenarla. Una chispa de electricidad producida en una central eléctrica alimentada por carbón no puede quedarse quieta; tiene que ir a alguna parte. Para mantener el equilibrio de las redes, los operadores de la red ajustan constantemente la oferta y la demanda, pero cuanto más energía eólica y solar se agrega a la red, más incertidumbre se introduce en este acto de equilibrio. Las empresas de servicios públicos se protegen contra esto manteniendo plantas de energía de combustibles fósiles para suministrar energía confiable cuando sea necesario. El almacenamiento de energía ofrece una salida a este aprieto. Al convertir la energía eléctrica en una forma diferente de energía (energía química en una batería de iones de litio o energía potencial gravitacional en uno de los ladrillos colgantes de Energy Vault), puede retener esa energía y desplegarla exactamente cuando la necesite. De esa manera, se obtiene más valor de las fuentes de energía renovables y se reduce la necesidad de respaldo de las centrales eléctricas de combustibles fósiles. "Es un cambio que tiene que ocurrir, y la tecnología de baterías y el almacenamiento de energía en general son una parte importante de ese cambio hacia la energía renovable", dice Alex Holland, analista tecnológico senior de IDTechEx. Según Bloomberg New Energy Finance, el almacenamiento de energía está al borde de un aumento exponencial: su informe de 2019 predice un aumento de 122 veces en el almacenamiento para 2040, lo que requerirá hasta medio billón de libras en nuevas inversiones.

angela cortadora de agua

Max G. Levy

Ngofeen Mputubwele

Andy Greenberg

Incluso cuando su empresa comenzó a trabajar en el diseño de la grúa de brazos múltiples en 2018, Piconi tenía cada vez más claro que la próxima versión de su sistema de almacenamiento de energía necesitaría una revisión importante. Para empezar, una torre a gran escala pesaría una cantidad astronómica y requeriría cimientos profundos para mantenerla estable. Los bloques por sí solos sumarían alrededor de 245.000 toneladas, casi la mitad del peso del rascacielos Burj Khalifa en Dubai. El diseño expuesto también planteó problemas potenciales. Si la nieve quedara atrapada entre dos bloques, podría compactarse hasta convertirse en hielo, lo que haría imposible apilar más bloques. Las tormentas de arena podrían representar un riesgo similar.

Para resolver estos problemas, Piconi y sus colegas decidieron colocar su sistema de almacenamiento por gravedad dentro de enormes edificios modulares, un sistema al que llaman EVx. Cada edificio propuesto mediría al menos 100 metros de altura y contendría miles de pesas. Deshacerse de la grúa simplifica la logística de trabajar con tantos pesos. En lugar de tener que apilarse exactamente en círculos concéntricos, ahora las pesas pueden simplemente levantarse verticalmente mediante un sistema de carro y almacenarse en un estante en la parte superior del edificio hasta que estén listas para volver a bajar. El diseño también se puede modificar dependiendo de los requisitos de almacenamiento: un edificio largo pero delgado proporcionaría mucha energía durante un período de tiempo relativamente corto, mientras que agregar más ancho al edificio aumentaría el lapso de tiempo durante el cual podría liberar energía. Un sistema de un gigavatio-hora que podría proporcionar aproximadamente suficiente energía para abastecer a unos 100.000 hogares durante 10 horas ocuparía entre 25 y 30 acres. "Quiero decir, es bastante grande", dice Piconi, pero señala que es probable que los sistemas se implementen en lugares donde no haya escasez de espacio, incluso cerca de parques eólicos y solares existentes. El sistema también está despertando el interés de industrias pesadas ávidas de energía y ansiosas por utilizar más energía renovable. Un cliente potencial es un fabricante de amoníaco en Medio Oriente y otro una gran empresa minera en Australia. Piconi afirma que la mayoría de los clientes comprarán el sistema de almacenamiento directamente, pero algunos pueden alquilarse mediante un modelo de almacenamiento como servicio mensual. Hasta ahora, los acuerdos más importantes sobre la mesa para Energy Vault son con grandes clientes industriales. "A medida que las cosas han evolucionado y la gente busca alternativas y [la energía solar] ha bajado tanto, estas aplicaciones industriales se vuelven muy interesantes", dice Piconi.

angela cortadora de agua

Max G. Levy

Ngofeen Mputubwele

Andy Greenberg

La pregunta más importante que enfrenta Energy Vault es si puede reducir el costo de sus edificios lo suficiente como para que la gravedad sea la forma más atractiva de almacenamiento de energía. Desde 1991, el costo de las baterías de iones de litio ha caído un 97 por ciento y los analistas esperan que ese precio siga bajando en las próximas décadas. "Realmente, cualquier tecnología de almacenamiento tiene que competir con los iones de litio, porque los iones de litio se encuentran en esta increíble trayectoria de reducción de costos", dice Oliver Schmidt, investigador visitante del Imperial College de Londres. Durante las próximas dos décadas, cientos de millones de vehículos eléctricos saldrán de las líneas de producción, y casi todos y cada uno de ellos contendrán una batería de iones de litio. A mediados de 2018, la Gigafábrica de Tesla producía más de 20 gigavatios hora de baterías de iones de litio cada año, más que el almacenamiento total de baterías a escala de red instalado en todo el mundo. El auge de los vehículos eléctricos está haciendo bajar el costo de los iones de litio, y el almacenamiento de energía también se está sumando.

Es posible que el precio de los sistemas de Energy Vault no tenga que bajar hasta ahora. Cada instalación requerirá la construcción de un nuevo edificio, aunque Gross dice que el equipo ya está trabajando en formas de reducir costos reduciendo la cantidad de material requerido y automatizando partes de la construcción. Una ventaja que tiene son las pesas. Los varios miles de bloques de 30 toneladas de cada sistema EVx se pueden fabricar con tierra de la obra u otros materiales destinados al vertedero, además de un poco de aglutinante. En julio de 2021, Energy Vault anunció una asociación con la empresa energética italiana Enel Green Power para utilizar fibra de vidrio de palas de turbinas eólicas fuera de servicio para formar parte de sus ladrillos. En su sitio de pruebas en Arbedo-Castione, tiene una prensa de ladrillos que puede producir un nuevo bloque cada 15 minutos. “Eso es lo bueno de la forma en que hemos diseñado la cadena de suministro. No hay nada que nos detenga. Es tierra. Es un producto de desecho. Podemos construir estas máquinas de ladrillos en cuatro meses, podemos construir entre 25 y 50”, dice Piconi.

angela cortadora de agua

Max G. Levy

Ngofeen Mputubwele

Andy Greenberg

Gravitricity, una startup de almacenamiento de energía con sede en Edimburgo, ha encontrado una forma novedosa de mantener bajos los costos del almacenamiento por gravedad: dejar caer sus pesos en pozos de minas en desuso, en lugar de construir torres. "Creemos que para lograr que el costo, la ingeniería y la física funcionen para sistemas a gran escala... necesitamos usar la geología de la Tierra para sostener el peso", dice el director general de Gravitricity, Charlie Blair. En abril de 2021, Gravitricity inició las pruebas en un sistema de demostración de 15 metros de altura ensamblado en Leith, Escocia, pero el primer sistema comercial de la compañía podría terminar en Chequia, donde los políticos están ansiosos por encontrar un nuevo uso para lo que pronto será -minas de carbón desmanteladas. Otro lugar potencial es Sudáfrica, que tiene muchas minas propias además de los problemas añadidos de una red eléctrica inestable y frecuentes apagones.

La gravitricidad se dirige a una parte diferente del mercado energético que Energy Vault: proporcionar breves ráfagas de electricidad en momentos cruciales para evitar que se dañen las costosas infraestructuras energéticas. Las redes eléctricas están diseñadas para funcionar a una determinada frecuencia; Las redes europeas funcionan a 50 hercios, mientras que en Estados Unidos son 60 hercios. Esta frecuencia se mantiene manteniendo un equilibrio entre la oferta y la demanda en la red, pero un aumento repentino en cualquiera de ellas amenaza con hacer que la frecuencia suba o baje. En las centrales eléctricas de combustibles fósiles, las turbinas giratorias actúan como amortiguadores, suavizando pequeños cambios de frecuencia mientras los operadores aumentan o disminuyen el suministro de energía para satisfacer la demanda. Las plantas de energía solar y eólica no funcionan así, por lo que cuando dejan de generar electricidad, las redes necesitan otra fuente de energía para intervenir rápidamente y mantener la frecuencia mientras aumenta la generación en otros lugares. Blair dice que los sistemas de Gravitricity podrán responder a cambios de frecuencia en menos de un segundo, y que combinar su sistema con otras tecnologías podría acortar aún más este tiempo de respuesta. Este servicio, llamado respuesta de frecuencia, es tan crucial que los operadores de redes eléctricas pagan una alta prima por las empresas que pueden responder en fracciones de segundo.

¿Ha llegado finalmente el momento del almacenamiento de energía gravitacional? En la última década, se lanzaron múltiples empresas emergentes de gravedad, fracasaron y luego reaparecieron en diferentes formas. Ninguno de ellos ha vendido ni construido todavía un sistema para un cliente, aunque Energy Vault tiene ocho acuerdos firmados con varios proyectos cuyo inicio está previsto para mediados de 2022. En septiembre de 2021, la empresa anunció que pronto cotizaría en la Bolsa de Nueva York. Exchange después de una fusión con una empresa de adquisición de compras especiales (SPAC): una alternativa de moda a una oferta pública inicial que ofrece a las empresas una ruta más rápida y sencilla para cotizar en bolsa. La empresa detrás de la cotización de Energy Vault, Novus Capital, también estuvo detrás de otra SPAC que hizo pública la empresa de tecnología agrícola AppHarvest en febrero de 2021. Desde entonces, el precio de las acciones de AppHarvest ha experimentado una dramática caída y la empresa ahora está sujeta a una clase. demanda de acción alegando que la empresa engañó a los inversores sobre sus resultados financieros proyectados.

El último SPAC valoró Energy Vault en 1.100 millones de dólares (808 millones de libras esterlinas), pero algunos expertos no están convencidos de que el potencial de almacenamiento de energía por gravedad esté tan extendido como sugieren sus defensores. “Hay mucho dinero flotando en torno, en general, a tecnologías de almacenamiento de energía verde. Y creo que, hasta cierto punto, se puede aprovechar esa ola”, afirma Alex Holland, analista de IDTechEx. En 2019, Energy Vault anunció una inversión de 110 millones de dólares del Vision Fund de SoftBank, aunque SoftBank solo entregó 25 millones de dólares antes de suspender la financiación en 2020. Posteriormente, SoftBank reinvirtió en Energy Vault como parte de una ronda Serie C en agosto de 2021 y nuevamente como parte del acuerdo SPAC. Otros inversores en Energy Vault incluyen Saudi Aramco Energy Ventures, Prime Movers Lab y varias empresas de inversión.

angela cortadora de agua

Max G. Levy

Ngofeen Mputubwele

Andy Greenberg

Al igual que otras empresas de almacenamiento en etapa inicial, Energy Vault ha tenido que lograr un cuidadoso acto de equilibrio en su presentación: lo suficientemente disruptiva como para atraer inversores que buscan el próximo gran avance, pero lo suficientemente confiable y barata como para que las empresas de servicios públicos consideren formar parte de ella. de su infraestructura energética. Por un lado, está la apuesta por un mundo totalmente renovable y, por el otro, la economía brutal del almacenamiento de energía barato. Una pared de las oficinas de la empresa en Ticino muestra un tweet enmarcado de Bill Gates llamando a Energy Vault una "empresa apasionante". En el lado opuesto de la pared hay otra cita enmarcada, esta vez del propio Robert Piconi, sobre cómo despachar la energía almacenada por debajo del coste de los combustibles fósiles.

Schmidt también se sorprendió al ver una valoración de mil millones de dólares. La necesidad de almacenamiento a largo plazo realmente comienza a hacer efecto cuando los sistemas energéticos están compuestos por más del 80 por ciento de energía renovable. Esa cifra está muy lejos para la mayoría de los países. Mientras tanto, todavía tenemos otras formas de lograr flexibilidad: centrales térmicas que queman biomasa con captura de carbono, interconexiones entre redes eléctricas y reducir la demanda de electricidad. Schmidt cree que los iones de litio satisfarán la mayor parte de las necesidades mundiales de nuevo almacenamiento hasta que las redes eléctricas nacionales alcancen el 80 por ciento de energías renovables, y luego la necesidad de almacenamiento a largo plazo será satisfecha por una serie de tecnologías competidoras, incluidas baterías de flujo, aire comprimido , almacenamiento térmico y almacenamiento por gravedad. “El primer desafío con las energías renovables, a medida que se alcanza una alta penetración, es la volatilidad segundo a segundo, minuto a minuto, y si no se pueden resolver esos problemas de estabilidad nunca se llegará al 80 por ciento de penetración renovable. ”, dice Marek Kubik, director gerente de Fluence, una empresa de almacenamiento de energía que ha construido 3,4 gigavatios de almacenamiento de baterías a escala de red, casi todo de iones de litio. “Hoy en día, el ion de litio ha sido la tecnología dominante debido a la caída de costos, que no es impulsada por la industria del almacenamiento estacionario sino por los vehículos eléctricos. Esa es una fuerza formidable”.

Pedretti señala, sin embargo, que las baterías de iones de litio se degradan con el tiempo y deben ser reemplazadas. La gravedad es una forma de almacenamiento que, en teoría, no debería perder eficacia. “Hoy en día la gente piensa a corto plazo”, afirma. “A los políticos, a los gerentes, a todos se les mide por su desempeño a corto plazo”. Para que el mundo pase a la electricidad renovable será necesario un cambio de mentalidad que pasará de unos pocos años a décadas e incluso siglos por venir. Las personas que construyeron las represas y las centrales hidroeléctricas de bombeo en Suiza no tuvieron una visión a corto plazo, añade. La central hidroeléctrica de bombeo Engeweiher en Schaffhausen tiene un contrato de funcionamiento de 31 años más; al final de ese contrato habrá estado en funcionamiento durante casi un siglo y medio. Construir la red eléctrica para un mundo sin emisiones de carbono es un ejercicio similar de pensamiento a largo plazo: “En el pasado, las personas que construyeron las represas no pensaban a corto plazo. Pensaron más a largo plazo. Y hoy esto falta”.