Una batería de gravedad es un tipo de dispositivo de almacenamiento de energía que acumula energía gravitacional; dicho en otras palabras, se trata de almacenar energía en un objeto o masa (sea sólida o líquida) como resultado de un cambio de altura debido a la gravedad. Esta energía también se conoce como energía potencial.
El ejemplo más conocido de cómo se genera y acumula energía gracias a la gravedad es la energía hidroeléctrica y el almacenamiento por bombeo. En ella, el agua se bombea a elevaciones más altas para almacenar energía y se libera a través de turbinas de agua para generar electricidad. (1)
Las baterías de gravedad pueden tener diferentes diseños y estructuras, pero todas las baterías de gravedad utilizan las mismas propiedades físicas para generar energía. La energía potencial gravitacional es el trabajo requerido para mover un objeto en la dirección opuesta a la gravedad de la Tierra. En una batería de gravedad, se desplaza o levanta una masa gracias a la ayuda de una bomba, grúa o motor, para generar energía potencial gravitatoria que se transforma en electricidad.
Después de levantar la masa, almacena cierta energía potencial gravitacional basada en la masa del objeto y la altura a la que fue levantado: cuanto más alto se levanta una masa, más energía potencial gravitacional se almacena; y cuanto más pesada es la masa, mayor es el cambio de energía.
La energía potencial gravitatoria almacenada se convierte luego en electricidad. La masa se baja para volver a caer a su altura original, lo que hace que un generador gire y genere electricidad.
Tipos de baterías de gravedad
Una batería de gravedad utiliza una estructura muy alta con una masa pesada. Esta estructura alta se puede construir sobre el suelo, como un edificio alto o una torre, o se puede perforar un agujero en la superficie de la tierra hasta una cierta profundidad necesaria para que la batería cumpla con las especificaciones. A continuación os mostramos algunas de las baterías de gravedad que se están desarrollando, según el fabricante.
Energy Vault
El sistema totalmente mecánico de Energy Vault, con sede en Suiza, utiliza el apilado y desapilado automático de bloques de hormigón que pesan hasta 35 toneladas; todo colocado en un área abierta con una grúa de 120 metros de altura y seis brazos.
El sofisticado sistema utiliza algoritmos avanzados para decidir qué apilar y dónde, así como el orden de apilamiento óptimo. Entre los problemas que deben tenerse en cuenta se encuentran los efectos del viento en los bloques y las grúas mientras están en movimiento, los efectos del péndulo, el estiramiento del cable y el mantenimiento constante de la salida mediante la secuencia de caída del bloque.
La empresa afirma que la instalación es modular con rangos de capacidad de almacenamiento de 20 a 80 MWh; y una descarga de energía continua de 4 a 8 MW durante 8 a 16 horas.
Las empresas de inicio de energía alternativa que ofrecen visiones de una «batería de gravedad» y sistemas hidroeléctricos modulares presentaron inversores en una reunión reciente de la Alianza Capital de Long Island.
Una de las compañías, «Terrament», tiene como objetivo resolver el problema del almacenamiento de energía a gran escala mediante la perforación de ejes de profundidad de millas. Dentro de los ejes habría módulos pesados que producirían energía a través del frenado regenerativo a medida que descienden. Los módulos se levantarían con energía barata durante las horas de menor actividad cuando la demanda es baja.
A medida que la cuadrícula eléctrica cambia de combustibles fósiles a más ecológicos, pero más intermitentes, fuentes como el viento y la energía solar, la necesidad de almacenamiento de energía se vuelve más aguda. (2)
«Necesitamos aumentar el almacenamiento de energía cinco veces para 2050», dijo el fundador de Terrament, Eric Chaves, en una reciente reunión: «El mercado total direccionable a nivel mundial es de $ 1.2 billones para 2050».
Casi todos los proyectos de almacenamiento de energía en funcionamiento dependen de bombear y liberar agua entre los depósitos en diferentes elevaciones.
Chaves dijo que el modelo de Terrament podría funcionar de manera más eficiente que el almacenamiento hidroeléctrico y otros métodos, como el aire comprimido.
Las instalaciones «Hydro adaptativas» tardarían unos tres meses en implementarse, dijo. El modelo de negocio de la compañía requiere la venta de electricidad a los servicios públicos, y el propietario de la presa recibió una porción de los ingresos.
Los proyectos piloto están en marcha en California y Nueva Inglaterra.
En un discurso de apertura en el evento en Melville, David Hamilton, director de programas de desarrollo económico de la Universidad de Stony Brook, dijo que la reputación de Long Island en energía sostenible dependerá de proyectos eólicos en alta mar. «Vamos a ser un éxito o un fracaso», dijo.
Otras compañías presentan otras tecnologias en el evento como «Next Generation Quantum», que está trabajando para desarrollar redes para conectar las computadoras cuánticas ultrarrápidas dentro de los centros de datos o las empresas tecnológicas.
Hasta Siempre
Carlos Tigre sin Tiempo (CVP)
(1)= https://www.cambioenergetico.com/blog/bateria-gravedad/
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