Una represa de aire… bajo el agua

Bolsa de energíaEn España, las generadoras de energía eléctrica ya están preparadas para desplegar los primeros parques eólicos off-shore, o costa fuera, para aprovechar el gran potencial eólico que existe en la superficie marina. Sin embargo, todavía hay un inconveniente por resolver en la industria de los aerogeneradores, y es que el viento es intermitente, lo que provoca desfases entre la oferta y demanda de energía, creando inestabilidad en el sistema eléctrico y perdiendo la energía generada en momentos cuando la fuerza del viento es mayor.

Además, hasta ahora la energía eléctrica no puede almacenarse económicamente a gran escala. Las opciones actuales para el almacenamiento de energía es a través del bombeo en centrales hidroeléctricas, en bancos de baterías y en plantas de aire caliente y aire comprimido.

Así, la empresa Thin Red Line Aeroespacial ha concebido la primera estructura para ayudar a resolver los problemas asociados al almacenamiento de energía, mediante bolsas sumergidas en agua, que contienen aire comprimido disponible para su uso durante los períodos críticos de alta demanda o la intermitencia del suministro. El proceso es conceptualmente sencillo: las turbinas de viento aportan la energía para llenar las bolsas con aire comprimido que luego será utilizado para activar generadores eléctricos.

Bolsas energíaLa estructura, también conocida como la “bolsa de energía”, se ancla a unos 600 metros de profundidad, donde la alta presión del océano asume el papel de recipiente contenedor. A esta profundidad, la inmensa presión del océano asegura el almacenamiento de energía a alta densidad, manteniendo la presión constante, independientemente del volumen de la bolsa, y siendo compatible con las turbinas de alta eficiencia.

A una profundidad de 600 metros, habrá suficiente presión en una bolsa de 20 metros de diámetro para almacenar 70MWh de energía. Esto es aproximadamente lo mismo que 14 horas de generación de energía a partir de las turbinas más grandes que actualmente están en operación en alta mar.

El profesor Seamus Garvey, de la Universidad de Nottingham, dice que el mismo paradigma que ocurre con las plantas hidroeléctricas se puede aplicar a la energía eólica marina. “Para ello, sólo hay que imaginarlo como ocurre con el agua, que es la fuente de alimentación, pero que no significa que se tiene que producir electricidad únicamente cuando llueve, ya que la energía del agua se puede almacenar de forma intermedia en una represa, y convertirse en electricidad cuando sea necesario “.

El prototipo de la “bolsa de energía”, diseñado por Maxim de Jong para Thin Red Line, desplaza 40 toneladas de agua de mar, y va anclada al fondo marino mediante unas cuerdas de fibra capaces de contener una carga total de 250 toneladas. Sin embargo, la totalidad del sistema pesa únicamente 75 kilogramos. El diseño se basa en una arquitectura inflable concebida en un principio para operar en el espacio, diseñada por Red Thin Line durante varios programas de investigación de la NASA.

Este prototipo será anclado al fondo marino frente a las costas de Escocia durante el mes de Julio, como parte de un importante proyecto de investigación concebido y dirigido por el Profesor Garvey, con el apoyo de la empresa E.ON. El proyecto es el primero en investigar a gran escala en alta mar de almacenamiento de la energía eólica, mareomotriz y del oleaje a través del almacenamiento de aire comprimido.

Imágenes: Keith Thomson / Thin Red Line Aerospace