En las últimas décadas, el costo de la generación de energía eólica y solar se ha reducido drásticamente. Esta es una de las razones por las que el Departamento de Energía de Estados Unidos proyecta que la energía renovable será la fuente de energía del país de más rápido crecimiento hasta 2050.
Investigadores del Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) de ese país trabajan con el gobierno federal y la industria privada para desarrollar más tecnologías de almacenamiento de energía renovable. En un informe reciente, los investigadores de NREL estimaron que existe la posibilidad de aumentar la capacidad de almacenamiento de energía renovable de Estados Unidos podría crecer hasta en un 3 mil por ciento para 2050.
Aquí hay tres tecnologías emergentes que podrían ayudar a que esto suceda.
Desde baterías alcalinas para pequeños dispositivos electrónicos hasta baterías de iones de litio para automóviles y computadoras portátiles, la mayoría de las personas ya usan baterías en muchos aspectos de la vida diaria.
Por ejemplo, las baterías de alta capacidad con tiempos de descarga prolongados (hasta 10 horas) podrían ser valiosas para almacenar energía solar por la noche o aumentar la autonomía de los vehículos eléctricos. En este momento hay muy pocas baterías de este tipo en uso. Sin embargo, según proyecciones recientes, es probable que para 2050 se instalen más de 100 gigavatios de estas baterías. A modo de comparación, eso es 50 veces la capacidad de generación de la presa Hoover. Esto podría tener un impacto importante en la viabilidad de las energías renovables.
Otras soluciones de almacenamiento de energía renovable cuestan menos que las baterías en algunos casos. Por ejemplo, las plantas de energía solar concentrada utilizan espejos para concentrar la luz solar, que calienta cientos o miles de toneladas de sal hasta que se derrite. Esta sal fundida se utiliza para impulsar un generador eléctrico, de la misma forma que el carbón o la energía nuclear se utilizan para calentar vapor y accionar un generador en las plantas tradicionales.
Estos materiales calentados también se pueden almacenar para producir electricidad cuando está nublado o incluso de noche. Este enfoque permite que la energía solar concentrada funcione las 24 horas del día.
Esta idea podría adaptarse para su uso con tecnologías de generación de energía no solar. Por ejemplo, la electricidad producida con energía eólica podría usarse para calentar sal y usarla más tarde cuando no hay viento.
Las baterías son útiles para el almacenamiento de energía a corto plazo y las plantas de energía solar concentrada podrían ayudar a estabilizar la red eléctrica. Sin embargo, las empresas de servicios públicos también necesitan almacenar mucha energía durante períodos de tiempo indefinidos. Este es un papel de los combustibles renovables como el hidrógeno y el amoníaco. Las empresas de servicios públicos almacenarían energía en estos combustibles al producirlos con energía excedente, cuando las turbinas eólicas y los paneles solares generan más electricidad de la que necesitan los clientes de las empresas de servicios públicos.
El hidrógeno y el amoníaco contienen más energía por libra que las baterías, por lo que funcionan donde las baterías no lo hacen. Por ejemplo, podrían usarse para enviar cargas pesadas y operar equipo pesado, y como combustible para cohetes.
Los científicos están buscando formas de producir hidrógeno y otros combustibles utilizando electricidad renovable. Por ejemplo, es posible producir hidrógeno como combustible mediante la división de moléculas de agua utilizando electricidad. El desafío clave es optimizar el proceso para hacerlo eficiente y económico. La recompensa potencial es enorme: energía inagotable y completamente renovable.
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