Una empresa usa arena para almacenar energía para sistemas de calefacción

El almacenamiento de las energías renovables sigue siendo un quebradero de cabeza para todas las empresas que tratan de expandir el uso de este tipo de energías. Hidrógeno, baterías e incluso los coches eléctricos se estudian como posibles formas de almacenamiento en un futuro cercano. A estas opciones se suma otra algo menos usual, la arena. 

La empresa finlandesa Polar Night Energy ha puesto en marcha un proyecto piloto para utilizar la arena como material de almacenamiento de calor para después alimentar los sistemas de calefacción de edificios y construcciones a gran escala. 

Su primera instalación en funcionamiento está en Hiedanranta, en la ciudad de Tampere, y cuenta con una capacidad de tres MWh. Está conectada a una red de calefacción local y ya proporciona calor a un grupo de edificios, y tiene el objetivo de probar y mejorar la solución de almacenamiento de calor en arena.

Arena a altas temperaturas 

La clave de este sistema es la temperatura. La arena, un material abundante y barato, según señalan desde la empresa, se puede calentar hasta a 1.000 grados centígrados. «Dentro de la arena construimos nuestro sistema de transferencia de calor, que permite transportar de manera efectiva la energía desde y hasta el almacenamiento», explica la compañía en su página web, donde asegura que el proceso permite almacenar la energía durante largos periodos con pérdidas mínimas de calor. 

«Nuestra propuesta es calentar la arena hasta 700 grados centígrados con energía procedente, por ejemplo, de fuentes eólicas, para que sea limpia», explica a THE OBJECTIVE Markku Ylönen, el director de Tecnología de la empresa. La energía se almacena cuando no hay suficiente consumo para toda la producción y de esa manera, se crea una gran cantidad de calor en la arena almacenada que se puede usar después en procesos industriales o sistemas de calefacción, añade Ylönen. 

«Empezamos con la idea de usar agua», dice Ylönen, pero pronto los límites que suponía calentarla a temperaturas elevadas. Al pensar en un material sólido, «porque el límite de temperatura es mucho mayor y de esa manera obtienes mucha mayor capacidad de almacenamiento», los fundadores de Polar Night Energy pensaron en la arena porque es relativamente barata y es un material que está disponible en casi cualquier lugar. 

Del calor a la electricidad

Actualmente, el proyecto de Polar Night Energy se centra en producir calor, por lo que solo sirve para sistemas de calefacción y agua caliente. Para Manuel Abeledo, técnico de proyectos de Fundación Renovables, ese es el principal problema del almacenamiento de calor en arena porque, según apunta, «estos sistemas en épocas como el verano, cuando no hay tanto consumo de calor, de calefacción y agua caliente sanitaria, se ve que la inversión que haces se rentabiliza menos tiempo». Sin embargo, sí reconoce que puede ser interesante en países como Finlandia, donde ha comenzado el proyecto piloto, en los que el uso de calor se extiende durante más meses del año. 

Abeledo apunta también que desde la fundación consideran que es más eficiente transportar electricidad que calor, porque este «tiene más pérdidas», aunque desde la empresa aseguran que el proceso tiene un 99% de eficiencia.

Conscientes de que el calor no es suficiente, en Polar Night Energy saben que sus siguientes pasos tienen que ser hacia la conversión de ese calor almacenado en arena en electricidad. «Los primeros proyectos serán con calor solo, pero estamos estudiando la generación de electricidad y sistemas de frío también», dice Ylönen. 

Su objetivo final es construir almacenamiento a gran escala para aportar calor y energía a distritos o a industrias. «Cuanto más grande el almacenamiento, mejor funciona», apunta. 

Financiación europea

El proceso de almacenamiento en arena de Polar Night Energy ha recibido financiación de diferentes fuentes, según explica Ylönen. En agosto de 2021 se cerró una ronda de financiación de medio millón de euros que tuvo varios inversores. 

Pero además de esto, la compañía ha recibido dinero público en varias ocasiones y en la actualidad forma parte de un proyecto de la Unión Europea para el desarrollo de formas de almacenamiento energético. En él participan cuatro socios, tres de ellos finlandeses y uno sueco. 

Esto, según Ylönen, demuestra que hay un «alto interés» por parte de la Unión Europea, por lo que hay mucha financiación actualmente, lo que lleva también a una mayor investigación en este campo.  

El futuro del almacenamiento energético

Como la arena, se estudian actualmente numerosos métodos para tratar de encontrar la solución a la volatilidad de las energías renovables. Uno de ellos es el que usan las centrales termoeléctricas, señala Abeledo, que es bastante similar. «Se basa en calentar un fluido y luego transformarlo en electricidad, pero también se puede almacenar el calor en sales fundidas», a las que en algunas centrales ya se les está empezando a añadir arena por su menor precio. 

Preguntado por cuál parece ser el proceso de almacenamiento que más éxito tendrá en un futuro relativamente cercano, Abeledo señala que hay varias tecnologías interesantes. «El almacenamiento en sales fundidas, que ya existe hoy en día, nos parece interesante», pero «el que creemos que más va a crecer y que más oportunidades parece que va a brindar es el almacenamiento en baterías electroquímicas». 

Apunta también al uso de hidrógeno, pero «al ser un vector energético incipiente en el que aún se está desarrollando la tecnología, no será rentable hasta, según las previsiones, más o menos 2030».