Minas de carbón abandonadas, alguna vez en el olvido, están viendo un destello de vida nueva en la era de los paneles solares y los aerogeneradores.
La flotilla en expansión de fuentes de energía renovable en todo el mundo significa que cada vez más se produce electricidad cuando el clima lo permite en lugar de cuando más se necesita, lo que crea la necesidad de almacenar energía en anticipación a repuntes en la demanda.
Ahora, compañías de minas de carbón en Estados Unidos y Alemania intervienen con una solución retrógrada: convertir sus viejas minas en enormes sistemas de almacenamiento de energía, al emplear tecnología de un siglo de antigüedad para mantener las luces encendidas cuando el clima no coopere.
En Virginia, tanto Dominion Energy Inc. como Appalachian Power, de American Electric Power, investigan añadir un nuevo sistema de energía en la región de yacimientos de carbón en el suroeste de Virginia.
Y en Alemania, cuando el productor de carbón RAG AG cierre su última mina el año próximo en el estado de Renania del Norte-Westfalia, en la zona industrial cerca de la frontera con Holanda, la compañía quiere que una reserva de energía suficientemente grande para medio millón de hogares llene el vacío que se extiende a mil 200 metros bajo tierra.
El reacondicionamiento, el primero de su tipo de acuerdo con sus desarrolladores, utilizaría una tecnología sencilla llamada central hidroeléctrica reversible, que exige poco más que dos embalses, uno en la superficie y otro en la profundidad de la tierra. El proyecto alemán costaría 500 millones de euros, o unos 560 millones de dólares.
Hasta el momento, los inversionistas se resisten al precio: RWE AG y Uniper SE, las compañías de servicios públicos más grandes de Alemania, dijeron no estar interesadas. Pero la idea de resucitar minas de carbón como sistemas de energía llama la atención en todo el mundo.
"El mundo entero, incluyendo China, está pidiendo reportes de progreso con regularidad", de acuerdo con André Niemann, experto en ingeniería en la Universidad de Duisburg-Essen, quien diseñó y probó el sistema con un equipo de 50 investigadores.
La idea está cobrando impulso entre países como Sudáfrica, Australia, Bélgica, Francia y Polonia, que enfrentan los mismos problemas: qué hacer con minas viejas y cómo incrementar la capacidad de almacenamiento en sus redes de suministro eléctrico. Ahora, ambas interrogantes podrían tener la misma respuesta.
En la mina Prosper-Haniel en Bottrop, la central hidroeléctrica reversible usaría la energía sobrante en días con viento y soleados para extraer agua de un depósito a casi 609 metros bajo tierra para llevarla a un embalse en la superficie. Si hay una escasez de sol o viento, el agua es liberada para permitir que la gravedad la devuelva al fondo de la mina, lo que enciende una turbina en el proceso para generar electricidad.
La mayoría de los costos provienen de la perforación de un sistema subterráneo de almacenamiento reforzado con concreto que albergaría una cantidad de agua equivalente a 240 albercas olímpicas.
En Virginia, un proyecto de ley aprobado por la Asamblea General y firmado por el Gobernador Terry McAuliffe que entrará en vigor el 1 de julio, permitiría que las compañías de energía que construyan centrales hidroeléctricas reversibles cerca de antiguos yacimientos de carbón recuperen sus costos al aumentar los precios de la electricidad.
Las compañías eléctricas AEP y Dominion analizan opciones en las que se podría usar una mina de carbón inundada o una mina a cielo abierto como uno de los embalses.
En comparación con otros tipos de almacenamiento de energía, el concepto de la central hidroeléctrica reversible es costoso, pero está diseñado para durar más tiempo que una batería química.
El costo del sistema alemán es de aproximadamente 2 mil 750 euros (3 mil 75 dólares) por kilowatt-hora. Eos Energy Storage, una compañía de baterías de vanguardia con sede en Nueva Jersey, ofrece un sistema de almacenamiento que funciona con baterías híbridas de zinc a un costo de 168 dólares por kilowatt-hora que puede durar alrededor de 20 años, de acuerdo con Charles Russell, director de desarrollo de negocios de la compañía.
"La ventaja de una central hidroeléctrica reversible es que tiene un gasto de capital alto, pero está ahí durante 100 años", dijo Gerard Reid, socio fundador en Alexa Capital, una firma de finanzas corporativas con sede en Londres que se especializa en tecnología e infraestructura para energía.
"Está en una etapa demasiado inicial para proporcionar una estimación de costos", argumentó John Shepelwich, vocero de AEP.
Comparado con otros tipos de almacenamiento de energía, el concepto de bomba subterránea es caro pero está diseñado para durar más que una batería química.
El reporte de ingeniería describió a la central hidroeléctrica reversible como "duradera y prácticamente sin necesidad de mantenimiento".
Pero hay otro problema que afecta a todos los tipos de sistemas de almacenamiento de energía. Incluso si un inversionista proporcionara el dinero para construir el sistema, el bajo precio de la electricidad a ambos lados del Atlántico haría difícil generar ganancias. Para que la central hidroeléctrica reversible genere dinero, necesita amplios márgenes en el mercado mayorista de electricidad, para poder comprar energía cuando los precios estén bajos y venderla cuando los precios estén altos.
En este momento, la electricidad al mayoreo es barata básicamente todo el tiempo.
En Estados Unidos, la abundancia de gas natural por el auge del esquisto es lo que ha llevado los precios de la electricidad a la baja. En Alemania, un exceso en la oferta de electricidad -de fuentes de energía renovables subsidiadas por el Gobierno y una flotilla de plantas de carbón que sirven de respaldo a la red de suministro- ha diluido los precios.
Reid indicó que el concepto de la central hidroeléctrica reversible en una mina de carbón sería difícil de operar de forma rentable en un mercado así. "Es una locura total", declaró. "Es un enorme elefante blanco que jamás ganaría dinero".
De todos modos, la idea ha tocado una fibra, entre gente que incluye al público en lo que con frecuencia son regiones económicamente atribuladas.
En Virginia, el proyecto daría un empuje económico a una parte del Estado que se ha visto duramente afectada por el declive del carbón, señaló Hayes Framme, subsecretario de comercio en el Gobierno de McAuliffe.
"Esta es una verdadera oportunidad para construir activos y crear empleos", dijo Will Clear, gerente de finanzas para la autoridad de minería de Virginia.
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Central hidroeléctrica reversible
En días de poco viento o sol, el agua depositada en la superficie de las minas sería liberada para que regrese al fondo, lo que enciende una turbina para generar electricidad.
Turbinas de viento
Paneles solares
Depósito de agua sobre suelo
Bomba
Depósito de anillo
Cuando la energía renovable es abundante, el agua se bombea en el depósito sobre el suelo
Fuente: The Wall Street Journal
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