Científicos proponen convertir minas abandonadas en baterías gravitatorias


Los científicos responsables de un nuevo estudio estiman que, en todo el mundo, es probable que haya millones de minas en desuso aptas para el almacenamiento de energía.

Las transiciones energéticas con bajas emisiones de carbono que se están produciendo en todo el mundo están impulsadas principalmente por la integración de fuentes de energía renovables como la eólica y la solar. Estas fuentes de energía renovables, intrínsecamente variables e inconsistentes, requieren opciones de almacenamiento de energía para satisfacer la demanda de energía de forma fiable en diferentes escalas de tiempo.

En un nuevo estudio, un equipo internacional de investigadores ha desarrollado una novedosa tecnología para almacenar energía transportando arena a minas subterráneas abandonadas. La técnica, denominada Almacenamiento Gravitatorio Subterráneo de Energía (UGES, Underground Gravity Energy Storage), propone una solución eficaz de almacenamiento de energía a largo plazo, al tiempo que aprovecha los yacimientos mineros ya desaparecidos, que probablemente se cuentan por millones en todo el mundo.

El sistema genera electricidad cuando el precio es alto bajando arena a una mina subterránea y convirtiendo la energía potencial de la arena en electricidad mediante un frenado regenerativo, para luego elevar la arena de la mina a un depósito superior utilizando motores eléctricos para almacenar energía cuando la electricidad es barata.


Esquema del sistema propuesto de almacenamiento subterráneo de energía por gravedad. Crédito: Hunt, et al
Esquema del sistema propuesto de almacenamiento subterráneo de energía por gravedad. Crédito: Hunt, et al

Los principales componentes de los UGES son el pozo, el motor/generador, los depósitos superior e inferior y el equipo de extracción. Cuanto más profundo y ancho sea el pozo, más energía podrá extraerse de la planta, y cuanto mayor sea la mina, mayor será la capacidad de almacenamiento de energía de la planta.

Además, el medio de almacenamiento de energía de los UGES es la arena, lo que significa que no hay pérdida de energía por autodescarga, permitiendo un almacenamiento de energía ultralargo en el tiempo que va desde semanas a varios años.

Los investigadores estiman que esta tecnología tiene un potencial mundial de almacenamiento de energía de entre 7 y 70 TWh, concentrándose la mayor parte de este potencial en China, India, Rusia y Estados Unidos.

"Cuando una mina cierra, despide a miles de trabajadores. Esto devasta a las comunidades que sólo dependen de la mina para su rendimiento económico. El UGES crearía unas cuantas vacantes, ya que la mina prestaría servicios de almacenamiento de energía tras el cese de sus operaciones", explica Julian Hunt, investigador del Programa de Energía, Clima y Medio Ambiente del IIASA y autor principal del estudio. "Las minas ya cuentan con la infraestructura básica y están conectadas a la red eléctrica, lo que reduce significativamente el coste y facilita la implantación de plantas UGES".

Fuente, créditos y referencias:

IIASA - Julian David Hunt, Behnam Zakeri, Jakub Jurasz, Wenxuan Tong, Paweł B. Dąbek, Roberto Brandão, Epari Ritesh Patro, Bojan Đurin, Walter Leal Filho, Yoshihide Wada, Bas van Ruijven, and Keywan Riahi. Underground Gravity Energy Storage: A Solution for Long-Term Energy Storage. Energies, 2023; DOI: 10.3390/en16020825

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