Una gran parte de la demanda máxima de electricidad en la red energética se debe al aire acondicionado, especialmente en climas cálidos, y está llamado a convertirse en uno de los principales impulsores de la demanda energética mundial en los próximos 30 años.
La capacidad de la energía almacenada en el hielo podría ofrecer un enfoque de refrigeración más eficiente y respetuoso con el clima.
El almacenamiento de energía térmica de hielo como este también puede responder a la necesidad de almacenar el excedente de energía renovable para equilibrar la red en los momentos de máxima demanda.
Sus aplicaciones abarcan desde la calefacción y la refrigeración de distrito hasta la generación de energía.
No es necesario explicar las propiedades refrigerantes del hielo. Pero ¿sabía que el hielo puede almacenar energía y ayudar a las empresas a reducir su huella de carbono en el proceso?
Una gran parte de la demanda máxima en la red energética se debe al aire acondicionado, especialmente en climas cálidos. Según la Agencia Internacional de la Energía, el consumo energético para refrigerar edificios se ha duplicado en las últimas dos décadas, siendo el aumento de las temperaturas uno de los principales factores.
Los acondicionadores de aire y los ventiladores eléctricos representan alrededor de una quinta parte del consumo energético total en los edificios. Esto equivale a una décima parte del consumo eléctrico mundial total. En las próximas tres décadas, se prevé que el aire acondicionado pase a ser uno de los principales impulsores de la demanda energética mundial , no solo en países cálidos, como China e India, sino también en el resto del mundo.
La mayor parte de esta energía es absorbida por los enfriadores, que enfrían el agua y la bombean por el edificio para reducir la temperatura. Se trata de un proceso muy intensivo en energía, que supone un gran obstáculo para nuestra capacidad de reducir el consumo energético y las emisiones de carbono.
La capacidad de almacenamiento energético del hielo podría ofrecer un enfoque de refrigeración más eficiente y respetuoso con el clima, gracias al almacenamiento de energía térmica de hielo.
Tecnología Icebrick de Nostromo para el almacenamiento de energía térmica de hielo
Esta es la premisa de la tecnología ‘Icebrick’ de la start-up Nostromo, que promete reducir el coste ambiental y financiero del aire acondicionado en grandes edificios comerciales.
La idea es sencilla: el Icebrick convierte el agua en hielo mediante electricidad en los momentos de baja demanda, por ejemplo por la noche, o cuando hay un excedente de electricidad procedente de fuentes renovables, como las granjas solares y eólicas. Durante el día, libera la energía derritiendo el hielo y bombeando el agua fría por el edificio hasta que las temperaturas bajan al anochecer.
De este modo, no solo alivia la red eléctrica de las intensas demandas energéticas del aire acondicionado y reduce los costes eléctricos para los propietarios de los edificios, sino que también ofrece una solución de almacenamiento para el excedente de energía renovable que, de otro modo, quedaría sin utilizar.
Almacenar el excedente de energía renovable es fundamental para equilibrar la naturaleza intermitente de las energías renovables y es uno de los mayores retos en el camino hacia las emisiones netas cero y la detención del cambio climático.
El almacenamiento de energía renovable necesita un impulso
Hacer que la energía renovable sea despachable, es decir, que esté disponible en la red incluso cuando no hay suficiente sol o viento, es fundamental para mantener la seguridad y la flexibilidad energéticas. También significa que podemos depender mucho más de la energía renovable, en lugar de las fuentes de energía de respaldo que todavía necesitamos y que podemos activar y desactivar fácilmente para hacer frente a los picos de demanda energética.
Las baterías son la opción evidente para almacenar el excedente de electricidad generado en momentos de baja demanda y utilizarlo cuando la demanda alcanza su máximo. Pero no pueden funcionar por sí solas. Por eso la AIE, en su hoja de ruta para 2050, ha subrayado la necesidad de acelerar el desarrollo y la comercialización de otras formas de almacenamiento de energía.
Una de ellas es el ‘Power to X’: tecnologías que utilizan el excedente de electricidad en momentos de baja demanda para, por ejemplo, generar hidrógeno verde para la industria y el transporte o, como en este caso, el almacenamiento de energía térmica de hielo (TES).
Fuente: Agencia Internacional de Energías Renovables, noviembre de 2020
Ampliar el almacenamiento de energía térmica de hielo a escala
El Icebrick de Nostromo no es la única solución en este ámbito, lo que refleja la multitud de esfuerzos en marcha para resolver el reto del almacenamiento energético. Las soluciones TES abarcan tanto los medios de calefacción como los de refrigeración como depósitos intermedios de electricidad.
Tampoco se limita la aplicación de la tecnología a los edificios comerciales. El TES puede utilizarse en la calefacción y la refrigeración de distrito, en el transporte de productos refrigerados o congelados (cadena de frío) y en la generación de energía solar, donde el almacenamiento en sales fundidas ya se emplea habitualmente.
La Agencia Internacional de Energías Renovables (IRENA) ha subrayado la necesidad de más inversión en el desarrollo de la tecnología de almacenamiento de energía térmica de hielo y en medidas para impulsar el mercado de estas soluciones.
El Foro Económico Mundial contribuye a estos esfuerzos a través de la línea específica de su plataforma UpLink para la innovación tecnológica, con el fin de acelerar la transición hacia la energía limpia mediante la innovación de base y la colaboración.
Pero desarrollar el almacenamiento de energía térmica de hielo será solo una cara de la moneda: el mayor reto será preparar nuevas tecnologías como esta para que puedan desplegarse a gran escala y con rapidez para contrarrestar el cambio climático.
