A medida que se ha incrementado el uso de energías renovables, se ha vuelto cada vez más importante desarrollar capacidad de almacenamiento a escala de red, afirma Shaylin Cetegen, ingeniera química del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), que estudia sistemas de almacenamiento de energía.

Este proceso se está desarrollando rápidamente y se está acelerando. Según la Agencia Internacional de la Energía, el almacenamiento de baterías a escala de red pasó de 1 GW en 2013 a más de 85 GW en 2023, con más de 40 GW añadidos solo en 2023.

El almacenamiento de energía mediante aire líquido, por el contrario, es una tecnología relativamente nueva. La idea básica existe desde 1977, pero recibió poca atención hasta este siglo.

El proceso funciona en tres etapas. Primero, se toma aire del entorno y se limpia. En segundo lugar, el aire se comprime repetidamente hasta alcanzar una presión muy alta. En tercer lugar, se enfría hasta licuarse mediante un intercambiador de calor multicanal: un dispositivo con múltiples canales y tubos que transportan sustancias a diferentes temperaturas, lo que permite la transferencia controlada de calor entre ellos.

«La energía que obtenemos de la red alimenta este proceso de carga», explica Cetegen.

Cuando la red necesita energía adicional, el aire licuado se utiliza. Se extrae del almacenamiento y se evapora, volviendo a su estado gaseoso. Luego se emplea para accionar turbinas, generando electricidad para la red. Posteriormente, el aire se libera de nuevo a la atmósfera.

Existen algunas ingeniosas técnicas de ahorro energético durante el proceso. Por ejemplo, los gases a alta presión se calientan, por lo que la compresión del aire genera calor.

Este calor se puede utilizar para ayudar a recuperar el estado líquido del aire en la segunda parte del proceso. «Sin estos ciclos de recuperación térmica, la eficiencia del proceso ronda el 50%, pero al implementarlos, podemos superar el 60%, acercándonos al 70%», afirma Cetegen.

El reto consiste en desplegar suficiente almacenamiento de energía mediante aire líquido para acelerar significativamente la transición ecológica.

Solución provisional

La nueva planta de Manchester es la primera iniciativa a escala comercial del mundo. Está siendo construida por Highview Power, empresa que lleva 20 años desarrollando sistemas de almacenamiento de energía mediante aire líquido.

Sigue la estela de una planta piloto en la cercana localidad de Pilsbury. La planta de Carrington podrá almacenar 300 megavatios-hora de electricidad, suficiente para cubrir un breve corte de suministro eléctrico para hasta 480.000 hogares.

Entrará en funcionamiento en dos fases, según explica el director ejecutivo, Richard Butland.

En agosto de 2026, está previsto que la turbina comience a operar. Esta no generará electricidad, pero contribuirá a estabilizar la red eléctrica.

Según Butland, actualmente los operadores de la red eléctrica recurren a veces a la puesta en marcha de centrales de gas para estabilizar la red. «Esto supone un coste enorme para el sistema», afirma. Al ofrecer un método alternativo de estabilización, «podemos evitar que lo hagan».

Se prevé que el sistema de almacenamiento de energía mediante aire líquido comience a operar en 2027. Highview tiene la intención de obtener ganancias vendiendo electricidad a la red cuando más se necesite.

Cetegen destaca un último argumento a favor del almacenamiento de energía mediante aire líquido: su bajo costo.

Las tecnologías de almacenamiento de energía suelen evaluarse mediante un indicador denominado «costo nivelado de almacenamiento», que estima el costo de cada unidad de energía almacenada durante la vida útil del proyecto.

En el caso del aire líquido, este costo puede ser tan bajo como US$45 por megavatio-hora, en comparación con los US$120 del almacenamiento hidroeléctrico por bombeo y los US$175 dólares de las baterías de iones de litio.

BBC