Un tren cargado de rocas como forma de almacenar electricidad

Uno de los grandes desafíos asociados al uso de fuentes de energía renovables, como la eólica o la solar, está en almacenar de forma eficiente el exceso de electricidad. Este exceso tiene lugar cuando el clima o la hora del día son muy favorables para la producción eléctrica de origen renovable, tanto que la producción supera a la demanda de la red.

El reto también está en recuperar más tarde ese exceso de electricidad, cuando sucede justo lo contrario: la capacidad de producción de las fuentes renovables se reduce —al anochecer o cuando el viento deja de soplar, por ejemplo— y la electricidad obtenida no es suficiente para cubrir la demanda de la red.

El proyecto Ares trata de resolver esta cuestión de una forma eficiente, simple y relativamente barata. Al menos en comparación con el coste y la complejidad que supone actualmente almacenar el exceso de electricidad en baterías eléctricas.

El nombre de Ares se corresponde con las siglas de Advanced Rail Energy Storage y consiste, básicamente, en hacer que un tren recorra unos 8 kilómetros de vía subiendo y bajando una colina. La idea no es nueva y lleva en desarrollo unos años, pero es ahora cuando Ares ha recibido los permisos y terrenos para comenzar las pruebas en el estado de Nevada.

Los vagones del Ares circulan individualmente, como las vagonetas de una minas. Pero circulan entre aerogeneradores y paneles solares. Van cargados con roca y hormigón, con varios cientos de toneladas de hormigón. Cuando los paneles solares y los aerogeneradores cercanos producen más electricidad de la necesaria los vagones se ponen en marcha: la energía sobrante se dedica a propulsar las pesadas vagonetas hasta lo alto de una colina de 900 metros de altura y 8 grados de desnivel.

Cuando los paneles solares y los aerogeneradores cercanos producen más electricidad de la necesaria, los vagones se ponen en marcha

Una vez llegan arriba las vagonetas queda allí aparcadas. La energía dedicada a elevar las vagonetas evita la sobrecarga de la red eléctrica. Más tarde, cuando sea necesario, cuando la red eléctrica necesite esa energía, las vagonetas bajarán desde lo alto de la colina. Al circular en sentido contrario los motores eléctricos de las vagonetas funcionan como generadores eléctricos de dos megavatios de potencia cada uno. Las vagonetas empiezan a producir electricidad, conforme la gravedad hace descender sus 230 toneladas de cemento y de rocas.

En total, el sistema Ares puede generar hasta 200 megavatios, aunque esto depende del número de vagones y de su configuración. Estos 200 megavatios es una cantidad pequeña en comparación con la capacidad de producción de una central eléctrica moderna. Pero es una cantidad grande si se compara con lo que sería posible almacenar en baterías con un coste equivalente. Además, a diferencia de lo que sucede con las baterías, este tipo de almacenamiento no tiene perdidas de energía mientras permanece en espera y su “esperanza de vida” es de medio siglo o más.

Este mismo principio para aprovechar la fuerza de la gravedad también se aplica desde hace tiempo en algunas centrales hidroeléctricas que bombean agua hacia la presa cuando hay exceso de electricidad para dejarla caer después, cuando hace falta producir más electricidad. Un método que tiene una eficiencia similar a la del sistema Ares, un 80% de recuperación entre la energía invertida y la energía recuperada. La ventaja de usar trenes es que el sistema funciona siempre, aunque no haya agua o cuando ésta es escasa como, por ejemplo, en épocas de sequía.