Por su propia naturaleza, las energías renovables como la eólica o la solar, tan utilizadas en España, son soluciones irregulares al depender de condiciones climatológicas variables. Algunos proyectos persiguen dar más estabilidad a estas tecnologías, como los paneles solares que funcionan incluso de noche, pero la respuesta más amplia es el almacenamiento de energía. 

Como en la fábula de la hormiga y la cigarra, el almacenamiento de energía tiene como objetivo prepararse para el invierno energético, o lo que es lo mismo, estabilizar la combinación de diferentes energías renovables con los picos de mayor y menor demanda. Ahora solo falta dar con la tecnología de almacenamiento más barata, fácil de instalar y mantener, y eficiente. 

Estos son los objetivos marcados por la startup BaronMan que trabaja para instalar en el fondo del Mediterráneo un sistema de almacenamiento por aire comprimido. Asegura que su solución es más barata que las actuales soluciones de aire comprimido que se están utilizando, por ejemplo a gran escala en China. Además, ofrece un 70% de eficiencia y con muy poco mantenimiento.

¿Cómo funciona?

Las grajas eólicas o solares estarían colocadas cerca de la costa, para tener acceso rápido a aguas profundas. Bajo el mar, la empresa utiliza la presión del agua para gestionar tanques de aire comprimido de forma más económica.

Estos tanques de gran tamaño se mantendrían en el fondo marino, a 200 o 700 metros, sujetos con el peso de rocas, como se puede apreciar en la imagen. Por las válvulas laterales el agua de mar entra y sale de cada tanque según sea necesario.

Si un día se ha generado más energía de la necesaria por un incremento del viento en la planta eólica, esta energía se transforma en aire comprimido en la costa y se lleva hasta los tanques, donde el aire expulsa el agua que antes los llenaba. Dado que la presión hidrostática del agua externa se iguala con la presión del aire interna, los tanques no necesitan ser tan fuertes ni cuestan tanto de instalar como los terrestres que necesitan mantenerse altos para regularlos con la presión atmosférica.

En el momento en el que la generación energética diaria no es suficiente para hacer frente a la demanda, se recurre al sistema de almacenamiento de aire comprimido para generar más energía. El tanque permite al aire regresar a la costa y facilitando la entrada de agua por las válvulas.

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Una vez en la costa, un sistema de recuperación térmica, seguido de un turboexpansor que impulsa un generador. Así la energía almacenada o convertida días atrás, ahora sirve para consumo de hogares e industrias en un día de poco viento o luz solar. Y el ciclo vuelve a empezar cuando el exceso energético se convierta en aire y este libere el agua de mar de los tanques hasta nuevo aviso.

Una alternativa real

Existen diversos tipos de tecnologías de almacenamiento, las baterías o BESS (Battery Energy Storage System) es la tecnología con mayor evolución en el mercado actualmente. Pero también se está trabajando con opciones más sostenibles como las centrales de bombeo reversible de agua, la termosolar con almacenamiento, ladrillos capaces de guardar energía o las de aire comprimido.

El almacenamiento por aire comprimido, CAES (Compressed Air Energy Storage) se puede encontrar en numerosos proyectos —algunos de gran envergadura— incluso se ha propuesto como sistema de almacenamiento más sostenible para viviendas con energías renovables como paneles solares.

Menos frecuente es su colocación en el mar. En 2020 la empresa francesa Segula Technologies desarrolló el prototipo ODySEA en Nantes con el que también prometía un 70% de eficiencia, aunque desde entonces no hay casi información sobre la evolución del proyecto.

Algunos sistemas se enfocan en la gestión y almacenamiento de un día para otro, por ejemplo cuando la luz del día da paso a la noche, mientras otros lo enfocan más a largo plazo, guardando en verano para hacer frente al invierno más oscuro. Este almacenamiento a largo plazo es el que quiere abordar BaroMar con su sistema submarino.

Más barato de construir

BaronMan ha confiado la construcción de su proyecto piloto a la empresa Jacobs que instalará el primer sistema en la costa de Chipre. Pretenden lograr una eficiencia de ida y vuelta de alrededor del 70%, aproximadamente la misma que la planta CAES más grande del mundo. Esta instalación de 100 MW (400 MW/h en Zhangjiakou, al norte de China), almacena el aire comprimido en grandes cavernas. Este se libera en los picos de mayor demanda de electricidad y se quema con combustible para impulsar turbinas para la generación de energía. 

En el caso del proyecto de Chipre, el modelo será más reducido, almacenará sólo 4 MWh, pero promete una eficiencia muy alta en comparación con los sistemas de aire comprimido tradicionales. La empresa asegura que "los tanques están diseñados para resistir las cargas impuestas por el ambiente marino, así como la presión del aire comprimido y del agua hidrostática, tanto durante la instalación como en las condiciones operativas".

BaroMar afirma que su propuesta es más barata que las opciones de almacenamiento de energía de larga duración (LDES) de la competencia, ya que sus tanques son más económicos de fabricar y el coste de mantenimiento es casi nulo. Con una instalación de 100 MW/1 GWh funcionando 350 días al año durante un periodo de 20 años, BaroMar calcula que el coste nivelado de almacenamiento (LCoS) es de 100 dólares por MWh, en comparación con "otras tecnologías LDES" que, según afirma, vienen en más cerca de 131 $/MWh, es decir, 30 dólares menos.