La electricidad generada por combustibles fósiles es cada vez más insostenible y un cambio hacia las energías renovables, principalmente del sol y el viento, es vital. La generación renovable ya es menos costosa por unidad que sus contrapartes contaminantes, pero el hecho de que el sol no siempre brille y el viento no siempre sople representa un obstáculo para una toma seria del sector energético.

El almacenamiento de energía podría superar este problema urgente de "intermitencia". Si el almacenamiento estuviera disponible a un costo suficientemente bajo y alto rendimiento, la energía renovable desplazaría rápidamente a todas las demás formas de generación.

La energía ya está almacenada, por supuesto, en baterías o varias otras tecnologías. Incluso los embalses pueden actuar como grandes depósitos de energía. Sin embargo, nada de lo que existe o está en desarrollo también puede almacenar energía, y tan barato, como aire comprimido.

El concepto parece simple:simplemente aspira un poco de aire de la atmósfera, comprímalo utilizando compresores de accionamiento eléctrico y almacene la energía en forma de aire presurizado. Cuando necesita esa energía, simplemente deja salir el aire y lo pasa a través de una máquina que toma la energía del aire y enciende un generador eléctrico.

Almacenamiento de energía de aire comprimido (o CAES), para darle su nombre completo, puede implicar el almacenamiento de aire en tanques de acero o en contenciones mucho menos costosas en las profundidades del agua. En algunos casos, El aire a alta presión se puede almacenar en cavernas subterráneas, ya sea excavado directamente en roca dura o formado en grandes depósitos de sal mediante la denominada "minería en solución", donde se bombea agua y sale agua salada. Estas cavernas de sal se utilizan a menudo para almacenar gas natural.

El aire comprimido podría proporcionar fácilmente la escala de almacenamiento requerida, pero sigue estando muy infravalorado por los responsables de la formulación de políticas, organismos de financiación y la propia industria energética. Esto ha retrasado el desarrollo de la tecnología y significa que es probable que en su lugar se adopten soluciones mucho más caras y menos efectivas. En el presente, Tres problemas clave se interponen en el camino del aire comprimido:

1. No es una sola tecnología

La descripción anterior de cómo funciona es una simplificación excesiva. CAES es, De hecho, no una sola tecnología, sino una amplia familia que incluye maquinaria de compresión, maquinaria de expansión, intercambiadores de calor, el diseño de almacenes de aire y el diseño de almacenes térmicos. Todos estos requieren una ingeniería meticulosa para hacerlo bien.

2. Es mejor para el almacenamiento a largo plazo

En este momento, la energía eólica y solar todavía constituyen solo una pequeña proporción del sector en general. Como la electricidad generada a partir de combustibles fósiles puede cubrir los días nublados o sin viento, La energía renovable se utiliza a menudo de inmediato y solo debe almacenarse durante períodos cortos de tiempo. Para estas situaciones, las baterías funcionan bastante bien y pueden ser económicamente viables.

La descarbonización a gran escala requerirá que almacenemos energía durante períodos mucho más largos, sin embargo, por ejemplo, de un día soleado para usar en un día nublado. CAES es especialmente adecuado para duraciones de almacenamiento de algunas horas a varios días.

Todo almacenamiento de energía asequible implica convertir la energía de la forma de electricidad a alguna otra forma y almacenarla en esa otra forma. Para almacenamiento hidroeléctrico bombeado, por ejemplo, la otra forma es agua que se ha elevado a una gran altura. Para CAES, esa otra forma incluye tanto calor como aire a alta presión.

Para tales sistemas, hay costos separados para el equipo que realiza la conversión y para el almacenamiento en sí. Los sistemas como CAES y bombeo-hidroeléctrico involucran equipos relativamente costosos para la conversión de energía pero provisiones muy económicas para el almacenamiento de energía. Estos sistemas, donde pequeñas cantidades de energía pueden llenar grandes cantidades de almacenamiento, por lo tanto, son muy económicos para almacenar energía durante un período prolongado.

3. CAES dura toda la vida

La inversión privada requiere altas tasas de rendimiento. Un efecto indirecto de esto es que los inversores valoran menos la utilidad que pueda quedar en un activo a largo plazo.

En la mayoría de los sistemas CAES, los costos se concentran en cosas que naturalmente tienen una vida útil muy larga. Por ejemplo, una caverna minada en solución en un depósito de sal podría esperarse razonablemente que opere durante al menos 100 años, mientras que las máquinas de alta potencia para comprimir y expandir aire pueden operar típicamente durante 50 años o más. Con retornos a lo largo de un período de tiempo tan largo, Existe un fuerte argumento de que al menos algunas instalaciones de aire comprimido a gran escala deben tratarse como proyectos de infraestructura nacional financiados por los gobiernos.

Hace décadas se construyeron dos grandes plantas de aire comprimido, uno en Huntorf, Alemania y la otra en McIntosh, Alabama. Ambos siguen funcionando muy bien. Muchos se refieren a estas dos plantas para sacar conclusiones sobre cuán eficiente puede ser CAES y cuánto o poco puede costar.

Pero esto es engañoso y sin sentido. Ambas plantas fueron diseñadas con prioridades muy diferentes a las relevantes en la actualidad. Es imperativo que ahora volvamos a pensar en el almacenamiento de energía del aire comprimido y lo evaluemos adecuadamente a la luz de lo que se puede lograr mediante la explotación de métodos y conocimientos modernos.

Este artículo se ha vuelto a publicar de The Conversation con una licencia de Creative Commons. Lea el artículo original.