Además de las baterías electroquímicas que se emplean generalmente para almacenar energía, existen otros sistemas muy interesantes, todavía en desarrollo, y que sirven para aprovechar los recursos que nos da la tierra sin comprometer su futuro ni la sostenibilidad.
Una batería de arena es un sistema de almacenamiento de energía térmica que utiliza ese material como medio para almacenar calor. Funciona calentando la arena en un gran depósito de acero a temperaturas de aproximadamente 500-600°C. La energía se almacena en forma de calor y puede ser extraída cuando se necesita, por ejemplo, para calefacción o procesos industriales. Este tipo de batería es considerada altamente eficiente, con una eficiencia del 99%, y tiene una vida útil de varias décadas.
La batería de arena
En Finlandia se ha dado a conocer una innovadora batería de arena a gran escala capaz de generar una potencia de 1 MW y de almacenar hasta 100 MWh en forma de energía térmica, que es una herramienta ideal para los intensos inviernos árticos del país escandinavo. Esta instalación será unas 10 veces mayor que una versión de prueba que ya opera desde el año 2022.
El diseño de Polar Night Energy consiste en una ingeniosa solución formada por un enorme silo de acero lleno de arena o un material equivalente. Este depósito se calienta mediante un intercambiador de calor situado en su núcleo, aprovechando el excedente eléctrico producido en momentos de alta generación de energías renovables, cuando su coste es menor.
Esta energía se puede retener durante varios meses con una mínima pérdida, para luego ser liberada en forma de calor cuando sea necesaria, aunque es posible reconvertirla a electricidad, con la correspondiente pérdida provocada por el proceso. Por eso, Polar Night Energy sostiene que el uso directo del calor es la forma más eficaz de aprovechamiento.
Una batería muy lógica para países fríos
En Finlandia, un país conocido por su gélido clima, este sistema se traduce en la integración de la energía al sistema de calefacción urbano existente, que distribuye el calor generado por procesos industriales o productivos a lo largo de la comunidad.
A través de una red de conductos, este calor se transmite como agua caliente o vapor para proporcionar calefacción a viviendas, edificios y hasta piscinas. En este contexto, esta batería de arena será sometida a pruebas dentro del sistema de calefacción urbano de Pornainen, un municipio finlandés, bajo la administración de la compañía Loviisan Lämpö.
Esta nueva generación de la batería que arranca sus pruebas tiene unas dimensiones de 13 metros de altura y 15 metros de ancho, con una capacidad de generar 1 MW de potencia y almacenar 100 MWh. Según las compañías involucradas, con este tamaño podría satisfacer el requerimiento de calefacción del municipio de Pornainen durante una semana en la temporada invernal o un mes en la estival. Para ponerlo en perspectiva, la versión anterior de la batería de arena de Polar Night tenía unas medidas de 4 por 7 metros, con una potencia de 100 kW y una capacidad de 8 MWh.
La implementación de la nueva batería de arena disminuirá las emisiones de CO2 del sistema de calefacción urbano en unas 160 toneladas anuales, lo que representa una disminución del 70%. Además, la arena utilizada será adquirida de manera sostenible, ya que se empleará esteatita triturada (también conocida como piedra o roca de jabón), un residuo de la producción de una industria local. Este material tiene una mayor eficiencia en la conducción del calor en comparación con la arena común.
Polar Night Energy ha anunciado que el proceso de construcción y las pruebas de la nueva batería de arena se estiman en un periodo de alrededor de 13 meses. Estas baterías tienen el potencial de complementar otras formas de almacenamiento energético a gran escala, como las baterías de iones de litio, sistemas de gravedad, sales fundidas, hierro-aire y baterías de flujo.
