La energía renovable ha avanzado mucho, pero su almacenamiento sigue siendo un reto. Hoy, un nuevo sistema promete cambiar este panorama: esferas de hormigón sumergidas bajo el agua, capaces de almacenar cantidades masivas de energía.
Con una capacidad estimada de 817,000 GWh a nivel mundial, este sistema se postula como una solución de almacenamiento ideal para integrar energía renovable en las redes eléctricas de manera eficiente.
Los sistemas de almacenamiento de aire comprimido podrían transformar la transición energética
La idea de almacenar energía en esferas submarinas se basa en el concepto de almacenamiento de aire comprimido, una alternativa sostenible para integrar energía renovable. Con este sistema, la energía se almacena cuando hay un excedente (por ejemplo, en días ventosos), liberándose cuando la demanda aumenta.
El Instituto Fraunhofer IEE, a través de su proyecto StEnSea ha desarrollado y probado este sistema en el Lago de Constanza, utilizando esferas de hormigón colocadas a profundidades de hasta 600 metros.
Así funciona el sistema de almacenamiento por bombeo submarino en el fondo del mar
Este sistema por bombeo submarino sigue el principio de las plantas de bombeo convencionales, pero adaptado al mar. La esfera se coloca en el lecho marino y cuenta con una turbina y bomba en su parte superior.
Cuando se necesita liberar energía, el agua entra en la esfera, activando la turbina y generando electricidad. Para «recargar» la esfera, se usa energía sobrante para bombear el agua fuera de ella, dejándola lista para almacenar energía nuevamente.
Además, cuanto mayor es la profundidad, mayor es la capacidad de almacenamiento, ya que la presión del agua ayuda a almacenar más energía en un espacio relativamente compacto.
El origen de la idea y su desarrollo hasta hoy
El concepto de esferas de almacenamiento submarinas se originó en 2011, de la mano de los físicos Prof. Dr. Horst Schmidt-Böcking y Dr. Gerhard Luther. Más tarde, Fraunhofer IEE y Hochtief Solutions AG iniciaron un estudio de viabilidad para explorar el potencial de estas esferas a grandes profundidades.
La forma esférica no fue casual, sino una elección técnica óptima para resistir la presión del agua y maximizar la eficiencia de almacenamiento.
En 2016, se llevaron a cabo pruebas iniciales en el Lago de Constanza. Estos ensayos permitieron validar la viabilidad del sistema y allanar el camino hacia su implementación en entornos marítimos.
Pruebas a mayor profundidad en la costa de California: hacia una escala global
El éxito de las pruebas en el Lago de Constanza ha llevado al Instituto Fraunhofer IEE a planificar ensayos a mayor escala frente a la costa de California. Estas pruebas, que se realizarán a profundidades de 500 a 600 metros, emplearán esferas de 400 toneladas con capacidad de 0.4 megavatios hora.
Este ensayo busca analizar los aspectos técnicos y logísticos de la fabricación, instalación y mantenimiento de estas esferas, evaluando su viabilidad para una posible implementación a gran escala.
Profundidades óptimas y potencial de almacenamiento mundial de 817,000 GWh
Fraunhofer estima que profundidades de entre 600 y 800 metros son ideales para el funcionamiento de las esferas, ya que a esa profundidad se logra un equilibrio óptimo entre presión, peso y resistencia de los materiales. Estas esferas podrían instalarse en costas de todo el mundo, desde Noruega y Portugal hasta Japón y las costas de Estados Unidos.
El potencial de almacenamiento global asciende a 817,000 GWh, lo que supera con creces la capacidad actual de sistemas terrestres.
Este proyecto no solo permite un almacenamiento energético más eficiente y duradero, sino que también contribuye a una menor huella ambiental al aprovechar el fondo marino para almacenar energía sin grandes infraestructuras en tierra. La colaboración internacional y los avances tecnológicos son claves para que esta innovadora tecnología se convierta en una opción confiable y sostenible para un futuro energéticamente limpio.