ENERGÍA. Nueva técnica para convertir minas abandonadas en baterías gravitacionales

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Sistema subterráneo de almacenamiento de energía por gravedad: un esquema de las diferentes secciones del sistema. Fuente: Hunt et al.

Una técnica novedosa llamada almacenamiento subterráneo de energía por gravedad convierte las minas fuera de servicio en soluciones de almacenamiento de energía a largo plazo, lo que respalda la transición energética sostenible.

13 enero 2023.- Las fuentes de energía renovables son fundamentales para la transición energética hacia un futuro más sostenible. Sin embargo, dado que fuentes como la luz solar y el viento son inherentemente variables e inconsistentes, es crucial encontrar formas de almacenar energía de manera accesible y eficiente. Si bien existen muchas soluciones efectivas para el almacenamiento diario de energía, las más comunes son las baterías, aún falta una solución rentable a largo plazo.

En un nuevo estudio dirigido por el Instituto Internacional para el Análisis de Sistemas Aplicados (IIASA), un equipo internacional de investigadores ha desarrollado una forma novedosa de almacenar energía mediante el transporte de arena a minas subterráneas abandonadas. La nueva técnica, llamada almacenamiento subterráneo de energía por gravedad (UGES, por sus siglas en inglés), propone una solución efectiva de almacenamiento de energía a largo plazo al mismo tiempo que utiliza sitios mineros ahora desaparecidos, que probablemente suman millones en todo el mundo.

El trabajo se publica en la revista Energies .

UGES genera electricidad cuando el precio es alto bajando arena a una mina subterránea y convirtiendo la energía potencial de la arena en electricidad a través del frenado regenerativo, y luego elevando la arena de la mina a un depósito superior usando motores eléctricos para almacenar energía cuando la electricidad es barato. Los componentes principales de UGES son el eje, el motor/generador, los sitios de almacenamiento superior e inferior y el equipo de minería. Cuanto más profundo y ancho sea el pozo de la mina, más energía se puede extraer de la planta, y cuanto más grande sea la mina, mayor será la capacidad de almacenamiento de energía de la planta.

"Cuando una mina cierra, despide a miles de trabajadores. Esto devasta a las comunidades que dependen únicamente de la mina para su producción económica. UGES crearía algunas vacantes, ya que la mina proporcionaría servicios de almacenamiento de energía después de que deje de operar", dice Julian Hunt. , investigador del Programa de Energía, Clima y Medio Ambiente del IIASA y autor principal del estudio. “Las minas ya cuentan con la infraestructura básica y están conectadas a la red eléctrica , lo que reduce significativamente el costo y facilita la implementación de las plantas UGES”.

Otros métodos de almacenamiento de energía, como las baterías, pierden energía a través de la autodescarga durante largos períodos. El medio de almacenamiento de energía de UGES es la arena, lo que significa que no se pierde energía por autodescarga, lo que permite un almacenamiento de energía de tiempo ultralargo que va desde semanas hasta varios años.

Los costes de inversión de UGES son de aproximadamente 1 a 10 USD/kWh y los costes de capacidad de energía son de aproximadamente 2 USD/kW. Se estima que la tecnología tiene un potencial global de 7 a 70 TWh, con la mayor parte de este potencial concentrado en China, India, Rusia y EE.UU.

Para descarbonizar la economía, debemos repensar el sistema energético en base a soluciones innovadoras que utilicen los recursos existentes. Convertir las minas abandonadas en almacenamiento de energía es un ejemplo de muchas soluciones que existen a nuestro alrededor, y solo necesitamos cambiar la forma en que las implementamos, concluyen los autores del estudio.

Más información: Julian David Hunt et al, Underground Gravity Energy Storage: A Solution for Long-Term Energy Storage, Energies (2023). DOI: 10.3390/en16020825

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