Según un nuevo informe de la Universidad de Stanford (Estados Unidos), una combinación de almacenamiento en baterías y pilas de combustible de hidrógeno podría ayudar a Estados Unidos, así como a muchos otros países, a realizar la transición a una red eléctrica 100% limpia de forma fiable y a bajo coste.
El informe, publicado recientemente por iScience, analiza los costes de una red fiable en 145 países. Analiza las naciones que utilizan energías renovables -como la solar, la eólica, la hidroeléctrica y la geotérmica- para alimentar sus redes, transportes, edificios, industria, agricultura, silvicultura, pesca y ejércitos. Los investigadores consideraron opciones de almacenamiento de energía como la energía hidroeléctrica, las baterías y el hidrógeno verde, que se produce utilizando energías renovables.
El estudio demostró que la transición a la energía limpia podría permitir a estos países lograr reducciones anuales globales de los costes energéticos de alrededor del 61%.
“El primer paso es electrificar todos los sectores energéticos en la medida de lo posible (…) la eficiencia de la electricidad frente a la combustión reduce la demanda de energía en un 38%” cuando se calcula la media de 145 países, declaró a pv magazine Estados Unidos Mark Z. Jacobson, autor del estudio y profesor de ingeniería civil y medioambiental en la Universidad de Stanford.
El segundo paso consiste en suministrar la electricidad sólo con fuentes eólico-agua-solares y almacenamiento. Eliminar la energía para extraer, transportar y refinar combustibles fósiles y uranio ahorra otro 11,3% de toda la energía mundial, añadió Jacobson. Las mejoras de la eficiencia energética en el uso final, más allá de lo habitual, reducen las necesidades de energía en otro 6,6%, y una reducción prevista del coste por unidad de energía de alrededor del 9% se traduce en un ahorro global anual de costes para un país del 61%.
El estudio ayudará a los planificadores del sistema eléctrico a crear un futuro sistema energético más eficiente y rentable basado en electricidad limpia y renovable, afirmó Jacobson.
“Los resultados proporcionan a los países pruebas concretas y la confianza de que las redes 100% limpias y renovables no sólo reducen los costes, sino que son tan fiables como el sistema de red actual”, añadió.
El estudio utiliza tres tipos de modelos informáticos: “un modelo tridimensional global de meteorología, clima y contaminación atmosférica, un modelo de hoja de cálculo y un modelo que combina la demanda de electricidad, calor, frío e hidrógeno con la oferta, el almacenamiento y la respuesta a la demanda, suponiendo una interconexión perfecta de las redes”, según un comunicado.
El estudio concluyó que, si bien la energía hidroeléctrica y las baterías existentes pueden garantizar la fiabilidad de la red, añadir hidrógeno verde al sistema puede reducir los costes energéticos en algunas regiones, aunque una combinación de energía hidroeléctrica e hidrógeno verde sin baterías es siempre más cara que una combinación de las tres. Esto se debe a que todas las regiones con una red altamente renovable necesitarán ráfagas de energía a corto plazo, como las que proporcionan la energía hidroeléctrica o las baterías, pero no todas las regiones necesitan necesariamente el almacenamiento de energía a largo plazo que proporciona el hidrógeno.
El almacenamiento de hidrógeno verde puede absorber el exceso de electricidad cuando hay demasiada energía eólica o solar en la red, y luego proporcionar almacenamiento en escalas de horas a unos pocos días, cuando la energía eólica y solar no están disponibles y la energía hidroeléctrica y las baterías se agotan, dijo Jacobson.
Pero esta tecnología sigue planteando problemas. Como en cualquier tipo de almacenamiento, los costes iniciales son siempre un problema, aunque los beneficios económicos son grandes en comparación, dijo. Según Jacobson, los responsables políticos pueden ayudar a afrontar estos retos centrando la financiación en soluciones como el almacenamiento en baterías y el hidrógeno verde, en lugar de en la captura de carbono, la captura directa del aire, el hidrógeno azul, los electrocombustibles sin hidrógeno, los pequeños reactores nucleares y la bioenergía.
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