Uno de los principales problemas en el ámbito de las energías renovables actualmente es su almacenamiento. España es una gran generadora de energía fotovoltaica y eólica, sin embargo, sólo podemos disponer de esta tecnología en el momento en el que se produce, ya que hay déficit de sistemas de almacenamiento efectivos (coger el recurso y acumularlo para cuando lo necesites).
Afortunadamente, grupos como el de Alejandro Datas, investigador del Instituto de Energía Solar de la UPM y coordinador científico del proyecto Amadeus y ThermoBat, están investigando nuevos sistemas de almacenamiento de energía renovable.
Después de graduarse en Ingeniería Eléctrica en 2004, Alejandro obtuvo su doctorado en 2011 en la UPM. El enfoque de su carrera investigadora fue el almacenamiento de energía térmica a muy alta temperatura y la conversión de energía termofotovoltaica.
En el Instituto de Energía Solar empezó sus investigaciones en el desarrollo de tecnología fotovoltaica convencional, y ahí es cuando empezaron a percibir el problema de almacenamiento.
El proyecto Amadeus tuvo su origen en su tesis doctoral, centrada en la energía termofotovoltaica. “Igual que del sol llega luz, de cualquier cosa caliente también sale luz, así que me centré en cómo convertir calor almacenado en electricidad”, explica Alejandro.
Comenzó con el proyecto Amadeus, y ahora, le ha dado continuidad con TermoBat y SunSon.
El almacenamiento directo de energía solar en plantas termosolares, o la integración del almacenamiento eléctrico y la cogeneración en domicilios y distritos son sólo algunas de las aplicaciones que podrían tener los nuevos dispositivos resultantes del proyecto Amadeus, que cuenta con financiación de la convocatoria Future Emnerging Technologies (FET) del programa Horizonte 2020 de la Comisión Europea.
“Nuestra tecnología se basa en un supuesto. Hay excedentes de energía renovable, pero se va a producir en momentos que no hay demanda. La clave es almacenarla de forma barata”, explica Alejandro Datas.
“Para ciertas aplicaciones es más importante el bajo coste que la alta eficiencia”, explica el investigador. “Nosotros nos centramos en el calor, que es una de las formas más baratas de almacenar energía. Concretamente almacenamos calor en aleados de silicio, que son capaces de almacenar mucha energía”, explica.
El silicio es el material más abundante en la corteza terrestre, es muy barato y su densidad energética es muy alta. Está presente en el cuarzo. Opera a 1.400 grados, así que se almacena incandescente. Esa incandescencia se convierte en electricidad. Absorbe energía excedente y la devuelve. Genera lo que ha guardado primero.
Ahora su grupo está desarrollando una batería termofovoltaica. Primero fue Amadeus, los primeros pasos, en los que se desarrolló una ciencia más básica. Luego por tener éxito en esa fase les financiaron TermoBat, un proyecto que trata de desarrollar un primer prototipo en una aplicación real. Termophoton es la empresa encargada de llevar lo que lo que hacen en el laboratorio al mercado.
“También nos han dado otro proyecto que empezará en diciembre, también europeo, para desarrollar un sistema de almacenamiento de energía solar. Para ello vamos a utilizar directamente luz solar concentrada para fundir el silicio”, explica Alejandro.
Este nuevo sistema de almacenamiento vendría a sustituir las baterías de litio que tienen un grave problema, que es el impacto medioambiental y que está concentrado en dos o tres países en el mundo. La volatilidad de los precios depende mucho de estos países. Además, la capacidad de almacenamiento del litio es de corta duración.
“Nuestros sistemas son de almacenamiento de larga duración y baratos.
"Queremos que esté por debajo de los 20 euros el KWh, y las de litio ahora mismo cuestan entre 200 o 300 euros el kWh. La capacidad de almacenamiento de nuestras baterías está entre las 10 y las 100 horas, cuando las de litio no pasan de las 4 horas”, afirma Alejandro.
"Nuestras baterías tienen que tener un tamaño mínimo para que sea rentable, por encima de 1 MWh, en grandes edificios. Nuestro sistema es híbrido. Te entrega tanto electricidad como calor. Lo que no entrega en electricidad, lo entrega como calor, tiene una eficiencia del 40%. La otra aplicación es la gestión de redes, un sistema fotovoltaico puede integrar esto en su planta para gestionar mejor cuando vender la energía, en subestaciones, a escala de red", explica.
"En SunSon vamos a probar la tecnología en la plataforma solar de Almería. Es parte del Ciemat es un laboratorio muy importante en el sector, probablemente el mayor laboratorio de concentración solar de europa", concluye el investigador.
