Neste contexto, un novo estudo publicado na revista científica Applied Energy presenta un modelo de avaliación comparativa para valorar a sustentabilidade integral de distintas tecnoloxías de almacenamento a grande escala. O traballo foi desenvolvido con participación do Centro de Investigación en Tecnoloxías Navais e Industriais (CITENI), do Campus Industrial de Ferrol e do Centro de Innovación Tecnolóxica en Edificación e Enxeñaría Civil (CITEEC) da Universidade da Coruña (UDC), en colaboración coa Universidade de Xaén (UJA).
Unha ferramenta para tomar decisións sostibles
O artigo, titulado A comparative sustainability assessment of several grid energy storage technologies, propón unha metodoloxía baseada en MIVES (Modelo Integrado de Valor para unha Avaliación Sostible, unha técnica de decisión multicriterio) e simulacións de Monte Carlo (algoritmo computacional que utiliza mostraxes aleatorias e repetidas para estimar resultados en situacións con alta incerteza) para avaliar seis tecnoloxías de almacenamento eléctrico a grande escala.
Este enfoque permite integrar variables cuantitativas (como emisións ou custos) e cualitativas (como impacto visual ou risco de accidentes), e ponderalas de forma transparente. Deste xeito, o modelo ofrece unha clasificación robusta das tecnoloxías, útil para quen teña que tomar decisións sobre investimentos ou políticas públicas neste ámbito.
Cales son as tecnoloxías máis sostibles?
Segundo os resultados ningunha tecnoloxía destaca como a mellor en todas as dimensións, pero si se identifican tres alternativas cun comportamento equilibrado: o almacenamento hidroeléctrico por bombeo (Pumped Hydro Energy Storage - PHES), o almacenamento de enerxía en aire líquido (Liquid Air Energy Storage - LAES) e as baterías de fluxo redox de vanadio (Vanadium Redox Flow Battery - VRFB). Estas sitúanse na cabeza, aínda que cada unha sobresae nun aspecto: PHES no técnico-económico, LAES no ambiental e VRFB no social.
PHES é unha tecnoloxía consolidada que utiliza dous encoros situados a diferentes alturas. En períodos de baixa demanda eléctrica, consome enerxía para bombear auga cara ao nivel superior. Cando a demanda aumenta, a auga libérase cara ao nivel inferior e acciona turbinas hidroeléctricas que xeran electricidade. Da mesma maneira, LAES arrefría aire ata licualo e almacénao; cando a demanda eléctrica aumenta, este quéntase e ao expandirse acciona turbinas xeradoras de electricidade. As VRFB almacenan enerxía en solucións líquidas de vanadio en diferentes estados químicos. Estas solucións circulan a través dunha cela electroquímica onde teñen lugar reaccións redox procesos en que unhas substancias gañan electróns (redución) e outras os perden (oxidación) que permiten cargar e descargar a batería. Esta tipoloxía de baterías salienta pola súa seguridade operativa e a súa capacidade para almacenar enerxía de forma eficiente e a grande escala.
Nunha posición intermedia sitúanse as baterías de sodio-xofre (NaSB): almacenan enerxía mediante unha reacción química entre o sodio e o xofre a temperaturas elevadas; e o sistema de almacenamento por aire comprimido (CAES): comprime aire en cámaras subterráneas para posteriormente liberalo e que, ao expandirse, acciona unha turbina que xera electricidade. Ambas as tecnoloxías presentan certas limitacións, como maiores requisitos de infraestrutura (CAES) e peor desempeño a nivel económico e técnico (NaSB).
Pola súa banda, o almacenamento de hidróxeno (HES) converte electricidade en hidróxeno mediante electrólise, almacénao e vólveo transformar en electricidade a través de pilas de combustible. Con potencial a longo prazo, actualmente presenta unha baixa eficiencia enerxética, altos custos e unha menor madurez tecnolóxica, o que o sitúa como a opción menos sostible na análise.
Estabilidade para unha rede baseada en renovables
Ademais de facilitar a integración de enerxías renovables, os sistemas de almacenamento poden desempeñar un papel clave para manter o equilibrio do sistema eléctrico. Algunhas tecnoloxías, como PHES, CAES ou LAES, achegan inercia rotacional unha propiedade de certos equipos electromecánicos que axuda a estabilizar a frecuencia da rede cando hai variacións súbitas na xeración ou o consumo. Tamén poden ser útiles para o arranque seguro da rede tras fallos completos do sistema, o que se coñece como "black start".
Estas funcións complementarias, coñecidas como servizos auxiliares, son cada vez máis valoradas polos operadores de rede, sobre todo en sistemas eléctricos con alta penetración de renovables. Dispoñer de tecnoloxías capaces de ofreceren este apoio contribúe a unha subministración eléctrica máis continua e segura, mesmo en escenarios con forte variabilidade da xeración ou a demanda.
Investigación con selo galego e andaluz
O estudo foi desenvolvido por persoal investigador da Universidade da Coruña (UDC) e a Universidade de Xaén (UJA). Por parte da UDC, asinan o traballo Juan José Cartelle, membro do Grupo de Enxeñaría Mixto (GEM) e adscrito ao Centro de Investigación en Tecnoloxías Navais e Industriais (CITENI); María del Pilar de la Cruz, vinculada ao Campus Industrial de Ferrol; Alfredo del Caño, investigador do Centro de Innovación Tecnolóxica en Edificación e Enxeñaría Civil (CITEEC), ambos do Grupo de Enxeñaría e Dirección de Proxectos; e Manuel Lara, antigo profesor da Escola Politécnica de Enxeñaría de Ferrol (EPEF). Desde a UJA participa Roque Aguado, do Departamento de Enxeñaría Eléctrica da Escola Politécnica Superior de Linares (EPSL).
Un paso cara á transición enerxética
Ademais de presentar unha clasificación útil de tecnoloxías existentes, o estudo tamén sinala limitacións (como a falta de datos sociais precisos ou a necesidade de incorporar máis indicadores ambientais) e propón vías de desenvolvemento futuro. Unha das súas recomendacións é a creación de políticas públicas que prioricen tecnoloxías con mellor desempeño ambiental e social, non só técnico-económico. Entre as medidas suxeridas inclúense subvencións para recompensar as tecnoloxías máis sostibles; créditos en condicións preferentes para financiar a baixo custo tecnoloxías prometedoras pero con menor madurez; e incentivos fiscais, como deducións ou exencións impositivas, que fomenten o investimento nunha almacenaxe enerxética sostible.
Este tipo de análise, conclúen os autores, é esencial para avanzarmos cara a unha transición enerxética máis xusta, sostible e segura, especialmente en contextos onde manter a continuidade da subministración eléctrica é tan importante como xerar enerxía limpa.