Volante de inercia en lugar de litio: EE. UU. prueba una gigantesca tecnología de almacenamiento de energía

En Estados Unidos continúa una importante fase de pruebas de un innovador sistema de almacenamiento de electricidad que, potencialmente, podría convertirse en una alternativa a las baterías tradicionales de iones de litio. La empresa Qnetic, con sede en Nueva York, ha desarrollado un volante de inercia único llamado Pulsar, capaz de acumular enormes cantidades de energía. Actualmente, esta tecnología está siendo sometida a una evaluación independiente dentro del programa deRISKED del Instituto de Investigación de Energía Eléctrica (EPRI), financiado por el Distrito Municipal de Servicios de Sacramento (SMUD). Esta evaluación incluirá un análisis exhaustivo del rendimiento, la seguridad, la fiabilidad y la preparación del sistema para su implantación comercial a gran escala.

Almacenamiento mecánico de energía: cómo funciona Pulsar

A diferencia de las baterías, que dependen de reacciones químicas para almacenar energía, el sistema Pulsar funciona con un principio totalmente distinto. Almacena electricidad en forma de energía cinética de rotación. El corazón del sistema es un rotor compuesto de alta velocidad, ubicado dentro de una carcasa de vacío hermética. Cuando la electricidad entra en el sistema, se utiliza para acelerar este rotor hasta velocidades extremadamente altas. Cuanto más rápido gira el rotor, más energía almacena. Cuando surge la necesidad de electricidad, el proceso inverso permite convertir esa energía mecánica acumulada de nuevo en energía eléctrica.

Los desarrolladores explican que el proceso de carga implica el uso de un motor-generador eléctrico que hace girar el volante. La energía acumulada está directamente relacionada con la energía cinética de rotación. Cuanto mayor es la velocidad del rotor, más energía puede retener. El proceso de descarga se produce en sentido contrario: el rotor se desacelera gradualmente y su energía mecánica, a través de ese mismo motor-generador, se convierte en energía eléctrica que se inyecta a la red.

Soluciones innovadoras para minimizar las pérdidas

El logro clave de los ingenieros de Qnetic ha sido desarrollar formas de minimizar las pérdidas de energía durante la rotación prolongada del volante. Para ello, el rotor funciona en vacío, lo que elimina prácticamente por completo la resistencia del aire. Además, el eje del rotor se sostiene mediante cojinetes magnéticos. Estos cojinetes, desarrollados por Qnetic, son activos y pueden controlar la posición del eje con una holgura mínima, evitando el contacto mecánico. Esta solución reduce de forma significativa la fricción, el desgaste de los componentes y, en consecuencia, las pérdidas de energía. Qnetic afirma que la tecnología Pulsar está diseñada para décadas de funcionamiento ininterrumpido manteniendo un alto rendimiento. El sistema es capaz de soportar un número prácticamente ilimitado de ciclos de carga y descarga, ofrece una respuesta instantánea y una economía predecible durante toda su vida útil, lo que supone una ventaja notable frente a los sistemas de baterías convencionales.

Evaluación independiente para generar confianza en los clientes

Por ahora, todas las características declaradas del sistema Pulsar serán verificadas minuciosamente dentro del proceso estandarizado de evaluación de EPRI. Esto no depende únicamente de los datos proporcionados por el desarrollador, sino que implica una investigación integral. El sistema Pulsar está orientado a mercados en los que existe necesidad de almacenamiento prolongado de energía y de ciclos frecuentes de carga y descarga. Qnetic desarrolla Pulsar para diversas aplicaciones de red, incluida la integración de energías renovables, el equilibrio de la red eléctrica, la creación de microrredes, el suministro a instalaciones industriales y a centros de datos de alto consumo energético.

El programa deRISKED, cuyo acrónimo corresponde a “Readiness Informed by Shared Knowhow, Evaluation, and Data”, fue creado específicamente para evaluar de forma sistemática las tecnologías de almacenamiento de energía precomerciales. Su metodología combina pruebas de laboratorio, demostraciones de campo y un análisis profundo de los datos obtenidos.

El director general de Qnetic, Michael Pratt, subrayó la importancia de contar con pruebas objetivas para que las empresas de servicios públicos elijan nuevas tecnologías de almacenamiento de energía. “La verificación independiente se ha vuelto tan importante como las propias innovaciones técnicas”, señaló. “Al participar en el programa deRISKED de EPRI y aportar una cantidad considerable de datos del prototipo y del sistema piloto, proporcionamos a las empresas de servicios públicos la transparencia necesaria para evaluar nuestra tecnología según sus características técnicas, y también ayudamos a comprender mejor dónde el almacenamiento de energía con volante de inercia aporta el mayor valor”, añadió Pratt.

El objetivo principal de esta evaluación es proporcionar a las empresas de servicios públicos información técnica fiable que se analizará por separado de las afirmaciones comerciales del fabricante. Esto les permitirá tomar una decisión fundamentada sobre la posible implementación de sistemas de almacenamiento de energía. Los resultados obtenidos se presentarán a todas las empresas de servicios públicos que participan en el programa deRISKED, contribuyendo a una comprensión más amplia del potencial de esta tecnología avanzada.

Contexto del mercado y perspectivas de futuro

La búsqueda de soluciones eficaces y duraderas para el almacenamiento de energía es uno de los principales retos de la industria energética actual. El crecimiento de la cuota de energías renovables, como la solar y la eólica, exige sistemas fiables para equilibrar la red y garantizar un suministro eléctrico estable. Las baterías de iones de litio, pese a su amplia difusión, presentan ciertas limitaciones relacionadas con su vida útil, coste, seguridad y los aspectos medioambientales de la extracción de materias primas.

Las tecnologías de almacenamiento de energía mediante volante de inercia, aunque no son del todo nuevas, siguen perfeccionándose. El sistema Pulsar de Qnetic demuestra un importante avance en este campo, ofreciendo potencial para el almacenamiento de energía a largo plazo y de forma cíclica. Superar con éxito la evaluación independiente de EPRI podría abrir la puerta a una adopción amplia de esta tecnología en distintos sectores, desde las redes eléctricas hasta las plantas industriales y los centros de procesamiento de datos, contribuyendo a una infraestructura energética del futuro más resiliente y fiable.