Las baterías de gravedad almacenan energía usando la gravedad. A menudo se utilizan para almacenar energía de fuentes renovables como la solar y la eólica. Por ejemplo, una batería de gravedad podría usar energía solar para bombear agua cuesta arriba en un día soleado y luego, en un día nublado, dejar que el agua fluya cuesta abajo (usando la gravedad) y generar energía a partir de ella de forma hidroeléctrica.
El mayor problema con la energía renovable es que cuando la luz del sol o el viento desaparecen, también desaparece la energía. Necesita baterías para almacenar el exceso de energía para esos momentos, pero no todas las «baterías» tienen que ser químicas: ¡solo use la gravedad!
La maldición de la abundancia
Suponga que no se ha mantenido al día con el avance de las soluciones de energía renovable, como la energía solar. En ese caso, puede pensar que el principal desafío es obtener suficiente energía de la energía solar y eólica, pero a menudo es todo lo contrario.
Cuando su fuente de energía renovable genera más energía de la que necesita, tiene que usarla o perderla. Esta es la razón por la que las instalaciones solares domésticas conectadas a la red pueden devolver energía a la red, ¡e incluso se le puede pagar por ello!
Las instalaciones solares domésticas fuera de la red utilizan conjuntos de baterías para almacenar el exceso de energía para que pueda usarse por la noche o cuando está nublado. Las baterías especiales de ácido de plomo de ciclo profundo han sido populares para este uso, pero las soluciones basadas en litio, como la pared Tesla Power, se están convirtiendo en una mejor solución en estos días.
Ya sean de plomo ácido o de litio, estas baterías almacenan energía mediante un proceso electroquímico, pero ¿qué sucedería si pudiera almacenar y liberar energía sin necesidad de un electrolito?
Las baterías de gravedad tienen potencial (energía)
Aquí es donde entra la idea de una batería de gravedad. La gravedad es esa fuerza que nos mantiene firmemente en el suelo. Es por eso que “lo que sube debe bajar”. Superar la gravedad requiere una enorme cantidad de energía. Se necesita un cohete químico del tamaño de un edificio para poner en órbita una nave espacial relativamente pequeña con algunos astronautas a bordo.
Cuando levanta un objeto sobre una mesa, las calorías que quema para levantarlo se convierten en energía potencial, ahora almacenada en ese objeto. Si tu gato tira ese objeto de la mesa más tarde, esa energía potencial se libera cuando el objeto vuelve a caer al suelo.
Una batería de gravedad convierte esa energía potencial en electricidad, pero hay muchas formas diferentes de convertir energía potencial en energía eléctrica.
Diferentes tipos de baterías de gravedad
El ejemplo más común de una batería de gravedad en la actualidad también es uno de uso generalizado. Las compañías eléctricas bombean agua a depósitos elevados para almacenar energía. Posteriormente, cuando quieren acceder a esa energía, el agua es liberada y fluye hacia otro embalse, fluyendo a través de una turbina hidroeléctrica antes de llegar allí. Estos sistemas de turbina de bomba de agua funcionan bien, pero solo hay un número limitado de lugares donde puede construirlos, sin mencionar que realmente no se reducen de manera útil.
Hay empresas como Gravitricity que están construyendo grandes baterías de gravedad que se pueden instalar en cualquier lugar, a diferencia de las soluciones de depósitos de agua. Su plataforma de demostración utiliza dos pesos de 25 toneladas en una plataforma de 15 metros (49,21 pies) para suministrar 250 KW de potencia. La compañía afirma que su tecnología puede escalar hasta 20MW y que sus sistemas tienen una vida útil de diseño de 50 años.
La ventaja de estos sistemas es que puede producir mucha energía en poco tiempo o pequeñas cantidades durante largos períodos. También es excelente como una forma de garantizar que haya energía si sus energías renovables tienen una caída transitoria, ya que se tarda menos de un segundo en alcanzar la potencia máxima. Lo que es más importante, resulta más económico a largo plazo que las instalaciones de baterías de litio que brindan un rendimiento similar, ¡así que llamó la atención de los productores de energía renovable!
A pequeña escala, existen productos como la (ahora desaparecida) Gravity Light, en la que levantar un peso proporciona unos 20 minutos de luz y elimina la necesidad de una peligrosa iluminación de queroseno.
Las baterías de gravedad son probablemente un componente clave de una red de energía renovable práctica y sostenible gracias a su simplicidad y longevidad potencial.