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Investigadores buscan convertir minas fuera de servicio en baterías

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La técnica denominada almacenamiento subterráneo de energía por gravedad tiene como objetivo convertir las minas abandonadas en soluciones de almacenamiento de energía a largo plazo.
 
 
Cuanto más profundo y ancho sea el pozo de la mina, más energía se puede extraer de la planta, y cuanto más grande sea la mina, mayor será la capacidad de almacenamiento de energía de la planta.Cuanto más profundo y ancho sea el pozo de la mina, más energía se puede extraer de la planta, y cuanto más grande sea la mina, mayor será la capacidad de almacenamiento de energía de la planta.El Instituto Internacional para el Análisis de Sistemas Aplicados (IIASA) ha ofrecido una nueva técnica llamada Almacenamiento subterráneo de energía por gravedad que convierte las minas fuera de servicio en soluciones de almacenamiento de energía a largo plazo.
 
Las fuentes de energía renovables son fundamentales para la transición energética hacia un futuro más sostenible. Sin embargo, dado que fuentes como la luz solar y el viento son inherentemente variables e inconsistentes, es crucial encontrar formas de almacenar energía de manera accesible y eficiente. Si bien existen muchas soluciones efectivas para el almacenamiento diario de energía, las más comunes son las baterías, aún falta una solución rentable a largo plazo.
 
En un nuevo estudio dirigido por IIASA, un equipo internacional de investigadores desarrolló una forma novedosa de almacenar energía mediante el transporte de arena a minas subterráneas abandonadas. La nueva técnica llamada Almacenamiento subterráneo de energía por gravedad (UGES, por sus siglas en inglés) propone una solución efectiva de almacenamiento de energía a largo plazo al mismo tiempo que utiliza sitios mineros ahora desaparecidos, que probablemente suman millones en todo el mundo. El documento de estudio 'Almacenamiento subterráneo de energía por gravedad: una solución para el almacenamiento de energía a largo plazo'. ha sido publicado en la revista Energies.
 
Sistema subterráneo de almacenamiento de energía por gravedad: un esquema de las diferentes secciones del sistema. Crédito de la imagen: © Hunt et al. Instituto Internacional de Análisis de Sistemas Aplicados. Más información e imágenes en el enlace del artículo de estudio.
 
UGES genera electricidad cuando el precio es alto bajando arena a una mina subterránea y convirtiendo la energía potencial de la arena en electricidad a través del frenado regenerativo y luego elevando la arena de la mina a un depósito superior usando motores eléctricos para almacenar energía cuando la electricidad es barata . Los componentes principales de UGES son el eje, el motor/generador, los sitios de almacenamiento superior e inferior y el equipo de minería. Cuanto más profundo y ancho sea el pozo de la mina, más energía se puede extraer de la planta, y cuanto más grande sea la mina, mayor será la capacidad de almacenamiento de energía de la planta.
 
Julian Hunt, investigador del Programa de Energía, Clima y Medio Ambiente del IIASA y autor principal del estudio, explicó: “Cuando una mina cierra, despide a miles de trabajadores. Esto devasta a las comunidades que dependen únicamente de la mina para su producción económica. UGES crearía algunas vacantes ya que la mina brindaría servicios de almacenamiento de energía después de que deje de operar. Las minas ya cuentan con la infraestructura básica y están conectadas a la red eléctrica, lo que reduce significativamente el costo y facilita la implementación de plantas UGES”.
 
Otros métodos de almacenamiento de energía, como las baterías, pierden energía a través de la autodescarga durante largos períodos. El medio de almacenamiento de energía de UGES es la arena, lo que significa que no se pierde energía por autodescarga, lo que permite un almacenamiento de energía de tiempo ultralargo que va desde semanas hasta varios años.
 
Los costos de inversión de UGES son de aproximadamente 1 a 10 USD/kWh y los costos de capacidad de energía de 2000 USD/kW. Se estima que la tecnología tiene un potencial global de 7 a 70 TWh, con la mayor parte de este potencial concentrado en China, India, Rusia y EE. UU.
 
Behnam Zakeri, coautor del estudio e investigador del Programa de Energía, Clima y Medio Ambiente de IIASA ofreció la conclusión: “Para descarbonizar la economía, debemos repensar el sistema energético en función de soluciones innovadoras que utilicen los recursos existentes. Convertir minas abandonadas en almacenamiento de energía es un ejemplo de muchas soluciones que existen a nuestro alrededor, y solo necesitamos cambiar la forma en que las implementamos”.
 
***
 
Este podría ser el alcance más lejano para el método de almacenamiento de electricidad por gravedad. Bombear agua por encima de los generadores también tiene algún mérito. Se podría notar que las pérdidas mecánicas se mencionan en el documento de estudio para esta idea, pero son difíciles de ubicar para el método del agua.
 
Hasta ahora, la ingeniería realmente no ha comenzado con las innovaciones para ganar eficiencia. Esa es un área en este campo que necesita urgentemente atención.
 
Los costos de producción no están cubiertos en el comunicado de prensa. Para aquellos curiosos, el documento de estudio (No detrás de un muro de pago en la fecha de publicación) ofrece mucha más información.
 
Tanto este tipo de idea como la idea hidroeléctrica aún no han visto un esfuerzo concertado en su aplicación. La tecnología no está a un alto nivel y la perspectiva "interesante" no es terriblemente interesante.
 
Esto es simple, factible y bastante práctico. Uno se pregunta por qué no se está haciendo. Oh, no es realmente necesario, excepto donde la política ha cortado el suministro de energía. Buena suerte logrando que esos lugares estén motivados para almacenar algo de energía a bajo costo. Esto es mucho más barato que comprar baterías, aunque las pérdidas de operación son notables. Entonces conseguir personal también podría ser un gran problema.
 
Es bueno saber que se puede hacer. Tal vez lo hará cuando la política preste más atención a las necesidades prácticas que a la histeria de los intereses especiales y las contribuciones en efectivo.
 
Por Brian Westenhaus a través de New Energy and Fuel
 
 

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