¿Qué es el almacenamiento de aire comprimido? Una solución de energía limpia que llega a California

Esta es la edición del 12 de enero de 2023 de Boiling Point, un boletín semanal sobre el cambio climático y el medio ambiente en California y el Oeste americano. Suscríbase aquí para recibirlo en su bandeja de entrada.

¿Qué puede almacenar energía solar para después del anochecer, no necesita litio y cuesta tres cuartos de billón de dólares?

La respuesta está bajo tierra, en el valle californiano de San Joaquín, o al menos lo estará.

Un grupo de gobiernos locales anunció el jueves que ha firmado un contrato de 25 años y 775 millones de dólares para comprar energía de lo que sería el mayor proyecto de almacenamiento de energía de aire comprimido del mundo. Esta innovadora tecnología podría ayudar a California -y a otros estados y países- a pasar de los combustibles fósiles, que calientan el planeta, a las energías renovables, sin provocar apagones.

“Necesitamos un parque diversificado de recursos. Esta nueva tecnología es un componente esencial para ello”, declaró Robert Shaw, director de operaciones de Central Coast Community Energy, que firmó el contrato de 25 años. “Así es como llegaremos al 100% de renovables”.

La eliminación progresiva del carbón, el petróleo y el gas natural es crucial para frenar los peores efectos del calentamiento global, incluido el latigazo cada vez más intenso de California entre la sequía y los aguaceros, una realidad que esta semana se ha manifestado en todo el estado de forma mortal.

Los paneles solares y los aerogeneradores son las soluciones más baratas. Pero dejar atrás los combustibles fósiles para la electricidad, la calefacción y el transporte exigirá enfrentarse a la realidad de que la energía solar y eólica sólo funciona cuando brilla el sol y sopla el viento.

Las baterías de iones de litio pueden ayudar. Son una herramienta cada vez más crucial para mantener las luces encendidas durante las calurosas noches de verano.

Pero los precios del litio subieron mucho el año pasado, impulsados en parte por la creciente demanda de coches eléctricos. Y los planes de nuevas minas de litio han suscitado la oposición de conservacionistas y comunidades indígenas preocupados por los daños a la fauna y los lugares sagrados.

Y por muy útiles que se hayan vuelto las baterías de iones de litio, normalmente sólo proporcionan unas pocas horas de almacenamiento de electricidad.

“Si queremos energía limpia y renovable cada hora de cada día de cada mes de cada año, necesitamos almacenamiento de energía de larga duración”, afirma Julia Souder, directora ejecutiva del Consejo de Almacenamiento de Energía de Larga Duración, un grupo comercial.

Por ejemplo, las tardes que no son tan soleadas o ventosas como se espera, las compañías eléctricas pueden no ser capaces de cargar las baterías de iones de litio tanto como se necesita. Y durante el invierno, puede haber largos periodos de días nublados y con poco viento.

Ahí es donde tecnologías como el aire comprimido pueden ayudar.

Así es como funcionará este proyecto de 1.000 millones de dólares en el condado californiano de Kern: El promotor, Hydrostor, perforará tres pozos a miles de metros bajo tierra y enviará mineros a excavar una serie de filas y columnas. Cuando el proyecto esté listo en 2028, las cavernas subterráneas tendrán un volumen colectivo equivalente a dos campos de fútbol de unos 100 metros de altura.

En los momentos del día en que la electricidad es barata, como las tardes soleadas en las que California tiene más energía solar de la que necesita, Hydrostor utilizará esa energía barata para empujar el aire hacia el interior de las cavernas. Es como almacenar la luz solar en una botella.

Cuando el cliente de Hydrostor, Central Coast Community Energy, necesite utilizar la energía almacenada -por ejemplo, en un día nublado de enero-, la empresa abrirá una válvula y canalizará el aire a alta presión a través de una turbina, generando electricidad.

No es la única tecnología de almacenamiento de larga duración del mercado. Pero el presidente de Hydrostor, Jon Norman, dice que está lista para funcionar.

“Vamos a necesitar todas estas soluciones”, dijo. “Pero no olvidemos que el aire comprimido está disponible hoy en día”.

Tradicionalmente, la tecnología se ha limitado a lugares con cúpulas salinas subterráneas naturales, donde las empresas pueden bombear agua para disolver la sal y ahuecar grandes cavernas. Durante décadas, sólo hubo dos proyectos de almacenamiento por aire comprimido en funcionamiento en todo el mundo, en cúpulas de sal de Alabama y Alemania.

Otro problema es que esos proyectos dependen en parte del gas natural. El combustible fósil se quema para calentar el aire comprimido cuando sale de las cavernas de sal, ya que de otro modo su temperatura descendería considerablemente al expandirse, lo que reduciría la eficiencia.

Hydrostor, con sede en Toronto, es una de las varias empresas emergentes que trabajan para solucionar estos problemas. La empresa dice que ha descubierto una forma de capturar y reutilizar el calor generado cuando se comprime el aire, eliminando la necesidad de quemar gas. También ha encontrado la manera depara que la mecánica funcione en zonas donde las cavernas deben excavarse en roca dura, en lugar de sal.

Como ocurre con cualquier tecnología nueva, es difícil saber con seguridad si funcionará como se anuncia. Hasta ahora, Hydrostor ha construido un único pequeño proyecto comercial en Canadá. La planta de Willow Rock, en el condado de Kern, será uno de sus dos primeros proyectos a gran escala.

Pero los expertos externos que han examinado el planteamiento de la empresa parecen razonablemente optimistas. Goldman Sachs invirtió 250 millones de dólares en Hydrostor el año pasado. El Plan de Pensiones canadiense le siguió con una inversión de 25 millones unos meses después.

Aaron Marks, analista de la empresa de investigación energética Wood Mackenzie, afirma tener “cierto grado de confianza” en Hydrostor.

“Al ser la primera planta de su clase, ¿significa eso que su tecnología va a funcionar perfectamente, sin problemas? Lo dudo”, me dijo Marks. “Pero eso no es un ataque contra la tecnología”.

Algunos de los mayores interrogantes en torno a la viabilidad del aire comprimido tienen que ver con la economía.

Hydrostor espera que su proyecto del condado de Kern produzca sólo entre el 60% y el 65% de la electricidad que consume, una pérdida de energía mayor que la de las baterías de iones de litio y otros tipos de almacenamiento. Dada su menor eficiencia, los expertos afirman que el aire comprimido es una alternativa relativamente cara a las baterías, una realidad problemática en un momento en que las tarifas eléctricas que pagan los residentes de California se están disparando.

Y aunque el aire comprimido no ha suscitado el mismo nivel de preocupación medioambiental que la energía hidroeléctrica de bombeo, la forma más común de almacenamiento de larga duración, algunos activistas han planteado dudas sobre el impacto de la tecnología en el hábitat de la fauna salvaje.

En sus comentarios a la Comisión de Energía de California -que aún debe conceder un permiso para que Hydrostor pueda iniciar la construcción-, la organización conservacionista sin ánimo de lucro Defenders of Wildlife escribió que el proyecto Willow Rock, dependiendo de su diseño, “podría afectar significativamente a varias especies de estatus especial”, como el búho de madriguera, la tortuga del desierto, el halcón de Swainson y el árbol de Josué.

“No creemos que el solicitante del proyecto haya proporcionado datos suficientes”, escribió Defenders.

Preguntado por esas preocupaciones, Hydrostor dijo en un correo electrónico que las recientes encuestas sobre el hábitat “permitirán una mayor revisión por parte de las agencias dedicadas”, y que la compañía “tiene un riguroso programa de estudios biológicos previsto para la primavera y el verano de 2023.”

Incluso con los posibles inconvenientes, Central Coast Community Energy -una agencia gubernamental de “elección comunitaria” que suministra electricidad a 450.000 hogares y empresas de cinco condados- vio buenas razones para invertir en aire comprimido.

A diferencia de las baterías de iones de litio, que se degradan con el tiempo y deben sustituirse, las cavernas de aire comprimido pueden almacenar energía durante décadas sin perder eficacia. También pueden suministrar a la red durante más tiempo que una batería de cuatro horas. Los 200 megavatios contratados por Central Coast -parte del proyecto de 500 megavatios de Hydrostor- proporcionarán ocho horas de energía de reserva.

Otros proveedores de electricidad han respondido al mandato estatal de almacenamiento de mayor duración invirtiendo en baterías de iones de litio capaces de descargarse durante ocho horas. Cuestan más que las baterías de cuatro horas, pero siguen siendo relativamente asequibles.

Central Coast Community Energy decidió tomar un camino diferente, en parte para evitar la volatilidad del mercado del litio y en parte para ayudar a probar una tecnología que los responsables de la agencia creen que acabará beneficiando a los clientes.

“Hace falta alguien que haga esa inversión inicial”, dijo Shaw. “Nuestro consejo ha dado esa dirección”.

Esta no es la primera vez que Central Coast se adelanta a otros proveedores de electricidad en una innovadora tecnología de almacenamiento. En 2021, la agencia dio a conocer tres contratos de baterías de flujo de vanadio que también suministrarán ocho horas de energía.

Al mismo tiempo, Central Coast no es el único proveedor de electricidad que invierte en nuevos tipos de almacenamiento de larga duración.

La empresa Pacific Gas & Electric, por ejemplo, anunció la semana pasada que se asocia con Energy Vault en un sistema híbrido que combina baterías de iones de litio y pilas de combustible de hidrógeno para ayudar a suministrar energía a la ciudad de Calistoga durante las interrupciones de la red eléctrica.

Por su parte, el Departamento de Agua y Energía de Los Ángeles también está invirtiendo en hidrógeno verde. DWP planea utilizar el exceso de energía solar y eólica para separar los átomos de hidrógeno de las moléculas de agua, y luego quemar ese hidrógeno cuando necesite electricidad extra. El hidrógeno se almacenará en cavernas subterráneas de sal, que DWP había pensado utilizar inicialmente para la producción de gas comprimido.aire.

Eric Gimon, investigador de la empresa Energy Innovation de San Francisco, se mostró escéptico ante la posibilidad de que el almacenamiento de aire comprimido desempeñe un papel importante en la red eléctrica. Pero se alegra de que esta tecnología tenga posibilidades de éxito.

“Es bueno ampliar el abanico de herramientas”, afirma.

El senador John Laird se muestra esperanzado. El demócrata de Santa Cruz redactó el año pasado una ley, promulgada por el gobernador Gavin Newsom, que obliga al Estado a obtener el 90% de su electricidad de fuentes respetuosas con el clima para 2030, y el 95% para 2035. Pero ahora mismo, me dijo Laird, el Estado no está en vías de alcanzar esos objetivos, ni el objetivo a largo plazo de un 100% de energía limpia para 2045.

Laird cree que el proyecto Hydrostor, que suministrará energía a algunos de sus electores, es un avance útil.

“Necesitamos todas las herramientas posibles. Y ésta es una”, dijo.

Como siempre, el tiempo lo dirá. Hasta entonces, esto es lo que ocurre en Occidente:

NOTICIAS DESTACADAS

“Un niño aplastado por la caída de árboles. Un niño de 5 años arrastrado por las aguas ante los ojos de su madre y aún desaparecido. Tres cadáveres recuperados de dentro o cerca de vehículos sumergidos en un tramo rural de autopista.” Mi colega Hayley Smith analizó los daños de las épicas tormentas que siguen asolando California y que han causado la muerte de al menos 19 personas. Son sólo la última manifestación del calentamiento global, que está intensificando las ya dramáticas oscilaciones del estado entre la falta y el exceso de agua. Como siempre ocurre con la crisis climática, los más vulnerables se enfrentan a los mayores riesgos. Anita Chabria y Erika D. Smith, del Times, escribieron sobre los californianos sin vivienda que se quedaron varados e inundados a lo largo del río Sacramento. Siga aquí la amplia cobertura de la tormenta del Times, que incluye consejos cruciales sobre cómo prepararse para la evacuación, conducir bajo fuertes lluvias y sobrevivir a los cortes de electricidad.

Incluso cuando los cielos desataron su furia sobre California, el gobernador Gavin Newsom propuso recortar los fondos para los coches eléctricos y otras iniciativas de energía limpia. Sólo unos meses después de impulsar un presupuesto climático récord de 54.000 millones de dólares en la Legislatura, Newsom quiere recortar el gasto a 48.000 millones de dólares, citando la alta inflación y un gran déficit presupuestario previsto, según la oficina de Sacramento de The Times. A modo de contexto, los científicos publicaron esta semana datos que muestran que 2022 fue el quinto año más caluroso jamás registrado, lo que convierte a los últimos ocho años en los ocho más calurosos jamás registrados, según informan Henry Fountain y Mira Rojanasakul del New York Times.

Un miembro de la Comisión de Seguridad de los Productos de Consumo de EE.UU. dijo que la agencia consideraría prohibir la fabricación de cocinas de gas, o tomar otras medidas para reducir la contaminación del aire interior por cocinar con gas. Aquí está la historia de Ari Natter de Bloomberg. La agencia rápidamente se retractó de esos comentarios en respuesta a una reacción política, diciendo que una prohibición no está sobre la mesa. Pero está claro que los funcionarios federales están empezando a responder a la investigación que muestra un vínculo entre las estufas de gas y los daños a la salud – incluyendo un nuevo estudio que estima que cocinar con gas es responsable del 12% de los casos de asma infantil en EE.UU.. Eso se traduce en 650.000 niños con asma, y un nivel de riesgo comparable a la exposición al humo de segunda mano, informa Dharna Noor del Boston Globe.

CLIMA POLÍTICO

La administración Biden planea endurecer las restricciones a la mortífera contaminación por partículas finas, que es peor en California que en cualquier otra parte del país. Los expertos en salud pública dicen que es un paso importante para limitar las emisiones de automóviles, camiones y chimeneas industriales – pero aún no es suficiente para proteger a las personas de color y las comunidades de bajos ingresos que respiran aire especialmente contaminado, mi colega Tony Briscoe escribe. Mientras tanto, en un hecho que podría empeorar la calidad del aire local, cinco compañías petroleras han demandado a Los Ángeles para que anule la prohibición municipal de nuevas perforaciones de petróleo y gas, informa Dakota Smith, del Times. Irónicamente, su argumento es que los funcionarios municipales no llevaron a cabo la revisión medioambiental legalmente exigida antes de aprobar la prohibición el mes pasado.

La industria del propano está pagando discretamente a estrellas de la televisión para que promocionen su contaminante producto como parte de una amplia campaña contra la calefacción y la cocina eléctricas, financiada por una tasa federal sobre las ventas de propano. He aquí la rocambolesca investigación de Hiroko Tabuchi, del New York Times, quien escribe que el dinero que hay detrás de la campaña de la industria se supone que se utiliza para cosas como la investigación y la seguridad. Es sólo el último ejemplo de la lucha de la industria de los combustibles fósiles contra la electrificación, similar a las historias que he escrito anteriormente sobre las empresas de gas natural. Hablando de esto, si eres cliente de Southern California Gas y te preguntas por qué tuAquí tienes la explicación de Russ Mitchell de por qué los precios de la gasolina están por las nubes.

El presidente Biden prometió crear el Monumento Nacional Avi Kwa Ame en Nevada, para proteger las tierras sagradas de la tribu india Fort Mojave. Pero una demanda de Utah diseñada para recortar los poderes del presidente en virtud de la Ley de Antigüedades podría interponerse en el camino, escribe Bobby Magill de Bloomberg. La prolongada lucha del Estado de la Colmena contra la designación de monumentos nacionales es una fuente de frustración no sólo para las tribus indígenas y los conservacionistas, sino también para la industria de las actividades al aire libre, a cuyos clientes les encanta ir de excursión, acampar y mochilear en tierras protegidas. Por eso Patagonia, REI, The North Face y otras dos docenas de empresas están boicoteando la feria Outdoor Retailer de este año, que vuelve a Utah tras una larga ausencia, según Julie Jag del Salt Lake Tribune.

ALREDEDOR DEL OESTE

Los científicos californianos están utilizando mapas de ADN para identificar las poblaciones de animales y plantas con mayor diversidad genética, para averiguar cuáles de ellas tienen más probabilidades de resistir los estragos del cambio climático – y luego proteger su hábitat. Se trata de un “grandioso experimento del siglo XXI en genética avanzada”, escribe Louis Sahagún en The Times. Los científicos del California Conservation Genomics Project, dotado con 12 millones de dólares, están secuenciando muestras de ADN de 235 especies marinas, terrestres y de agua dulce.

Los residentes del condado de Los Ángeles votaron en 2018 a favor de recaudar cientos de millones de dólares anuales para proyectos de captura de aguas pluviales, con el fin de ayudar a la región a retener la mayor cantidad de agua posible cuando, de vez en cuando, llueve. Pero las inundaciones de esta semana ofrecen un duro recordatorio de que llevará décadas construir toda la infraestructura necesaria, como informa mi colega Hayley Smith. Mientras tanto, probablemente deberíamos pensar en retirar las viviendas y otras infraestructuras humanas de los ríos para protegerlas de las inundaciones provocadas por el clima, una idea sobre la que escribieron Christopher Flavelle y Raymond Zhong del New York Times.

El presidente Biden firmó una ley largamente esperada que garantiza los derechos sobre el agua del río Colorado y financia infraestructuras hídricas para varias tribus nativas americanas. La ley ayudará a las tribus indígenas del río Colorado a beneficiarse de su asignación de 719.000 acres-pies, posiblemente arrendando parte de esa agua a granjas o ciudades, informa Debra Utacia Krol, del Arizona Republic. En otras noticias sobre el agua en el Oeste, un nuevo estudio revela que Estados Unidos y México comparten la friolera de 72 cuencas de aguas subterráneas, cinco de ellas a lo largo de la frontera en California y 26 en Arizona. Pero no existe un marco jurídico para regularlas, escribe Caroline Tracey, de High Country News.

LA TRANSICIÓN ENERGÉTICA

La organización sin ánimo de lucro Burning Man, que cada año construye una ciudad temporal de 80.000 personas en el desierto de Black Rock, en Nevada, gran parte de la cual funciona con gasóleo, ha demandado al gobierno federal por la aprobación de un proyecto de energía geotérmica, alegando posibles daños medioambientales. Los detalles aquí de la corriente de Nevada Jeniffer Solis. Como se recordará de mi cobertura anterior, las plantas geotérmicas producen energía limpia y respetuosa con el clima. Y a diferencia de los parques solares y eólicos, pueden hacerlo 24/7.

Al menos hasta ahora, los puestos de trabajo y los ingresos prometidos por la energía solar no se han materializado en las comunidades rurales de Nuevo México que se tambalean por la pérdida de una importante planta de carbón. Alice Fordham, de KUNM, visitó las comunidades de los alrededores de la antigua central eléctrica de San Juan, que cerró el año pasado, y descubrió que las limitaciones de la cadena de suministro han retrasado el tan necesario auge de la energía solar. Más al norte, en Wyoming, los legisladores aún no se han enfrentado seriamente a la realidad de que el motor económico del estado desde hace mucho tiempo, el carbón, nunca volverá a ser lo que era, ni siquiera en el mejor de los casos. Nicole Pollack, del Casper Star-Tribune, escribió sobre la cruda realidad.

La alcaldesa de Los Ángeles, Karen Bass, aún no se ha pronunciado sobre la propuesta de construir una telecabina de 1,2 millas desde Union Station hasta el estadio de los Dodgers, a tiempo para los Juegos Olímpicos de 2028. El predecesor de Bass, Eric Garcetti, fue uno de los principales partidarios de la góndola, que está siendo lanzada por el ex propietario de los Dodgers Frank McCourt como una forma innovadora de transporte respetuoso con el clima. Pero ahora que Garcetti ya no está y que Bass aún no se ha pronunciado, el destino del proyecto es incierto, escribe mi colega Rachel Uranga.

UNA COSA MÁS

Si no estás escuchando el podcast diario del L.A. Times con Gustavo Arelleno, ahora es el momento de empezar. Uno de los últimos episodios es la primera parte de un viaje por el moribundo río Colorado, presentado por el experto en agua del Times, Ian James.

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