Cuando hablamos de energías renovables, lo que nos suele venir a la cabeza son los típicos paneles solares o los aerogeneradores que giran todo el día. ¿Pero qué ocurre cuando no hay sol o no sopla el viento? Aquí es donde tenemos que aprovechar las tecnologías de almacenamiento que existen a día de hoy, y una de las más prometedoras es el almacenamiento de energía solar en sales fundidas. Por esto mismo, vamos a ver cómo funciona este sistema, así como sus aplicaciones, ventajas y desventajas.
Funcionamiento de los tanques de acero de sales fundidas
El principio es este: almacenar calor para liberarlo cuando sea necesario. Las sales fundidas, generalmente una mezcla de nitratos de sodio y potasio, se calientan hasta alcanzar temperaturas entre 290ºC y 565ºC en grandes tanques de acero. Funciona de la siguiente manera:
- Captación de energía solar en una planta termosolar de concentración, espejos o heliostatos concentran la radiación solar en un receptor.
- Calentamiento de las sales. Este calor se transfiere a las sales fundidas, que permanecen líquidas a esas temperaturas elevadas.
- Almacenamiento térmico: el líquido caliente se guarda en un tanque aislado hasta que se necesite generar electricidad.
- Generación de energía: cuando la demanda aumenta, el calor de las sales se utiliza para producir vapor que mueve turbinas y genera electricidad.
Este mecanismo permite almacenar electricidad en sales fundidas de forma indirecta, transformando la radiación solar en calor y liberándola en el momento que se necesite.
Aplicaciones de las sales fundidas a nivel energético e industrial
El almacenamiento de energía en sales fundidas no se limita únicamente a las plantas termosolares. Existen diferentes aplicaciones que ya están demostrando su eficacia y potencial.
Plantas termosolares
Las plantas termosolares de concentración son, sin duda, donde más se utilizan. No solo lo utilizamos en España, también en otros países como Estados Unidos, y es que la sales fundidas son un estándar para asegurar que la producción eléctrica continúe todo el día.
Un ejemplo claro es la planta Gemasolar en Andalucía, pionera a nivel mundial por ofrecer más de 15 horas de autonomía gracias a su sistema de almacenamiento en sales fundidas.
Procesos industriales
Donde también tiene una gran utilidad es en este tipo de procesos que requieren un calor constante, como la producción de cemento, fundición de metales o el procesamiento de alimentos. Estos sectores consumen grandes cantidades de energía térmica, y las sales fundidas ofrecen una solución eficiente para estabilizar los costes y reducir la dependencia de combustibles fósiles.
Sistemas híbridos y capacidad de almacenamiento
Otra gran aplicación es que se puede integrar perfectamente en sistemas híbridos que combinan por ejemplo, energía solar, eólica e incluso biomasa. Lo principal es que aportan estabilidad a la red eléctrica, haciendo que no haya picos en la demanda y tampoco caídas de producción. De este modo, se consigue una combinación más equilibrada, fiable y sostenible.
Ventajas del almacenamiento de energía solar en sales fundidas
Cada vez más países invierten en esta tecnología, y tienen bastantes razones para hacerlo:
- Alta capacidad de almacenamiento. Pueden retener grandes cantidades de energía durante horas y días.
- Bajo coste relativo en comparación con baterías avanzadas, ya que el precio por kWh almacenado es menor.
- Durabilidad. Los sistemas de sales fundidas tienen una vida útil superior a 30 años con un buen mantenimiento.
- Eficiencia energética, ya que las pérdidas de calor son muy bajas gracias a los tanques de acero aislados.
- Sostenibilidad: permiten maximizar la producción renovable sin depender de otros combustibles de respaldo.
Desventajas de almacenar electricidad en sales fundidas
Por supuesto que, como toda tecnología, también presenta ciertas limitaciones que hay que considerar:
- Altas temperaturas que requieren infraestructuras resistentes que soporten más de 500ºC.
- No es una desventaja como tal, pero funcionan mejor en regiones con alta radiación solar.
- Es complejo a nivel técnico. Diseñar y mantener los tanques de acero y los sistemas de bombeo requiere de experiencia especializada en este área.
- Aunque a largo plazo si resultan competitivas en cuanto a precio, la inversión inicial si es elevada por esas infraestructuras que necesita.
Comparativa de sales fundidas y otras formas de almacenamiento
Para entender bien lo bueno y lo malo del almacenamiento de de energía solar en sales fundidas, vamos a compararlo con otras tecnologías.
| Tecnología | Capacidad de almacenamiento | Duración | Coste | Aplicación principal |
|---|---|---|---|---|
| Sales fundidas | Alta (horas-días) | >30 años | Medio | Plantas termosolares e industria |
| Calores latentes (PCM) | Media | 15-20 años | Medio-Alto | Climatización y procesos térmicos |
| Baterías ion-litio | Media-Baja | 8-12 años | Alto | Electrónica y autoconsumo |
| Sistemas hidráulicos | Muy alta (días-semanas) | >40 años | Medio-Alto | Grandes redes eléctricas |
¿Cómo almacenar energía en sal fundida?
Por último, vamos a ver el proceso para almacenar energía en sal fundida. Lo primero es que se calienta la sal a una temperatura de entre 500ºC y 600ºC para que se vuelva líquida y se bomba a un tanque de aislamiento térmico. En este tanque, la sal conserva la energía térmica durante días si es necesario. Luego, para recuperar esta energía, la sal se bombea con un generador de vapor, el cuál alimenta una turbia para producir la electricidad, aunque también se puede utilizar directamente el calor para otras aplicaciones, como el calor de proceso. Por que lo veáis más claro paso a paso:
- Calentamiento y fundición.
- Almacenamiento térmico.
- Generación de la electricidad con el generador de vapor.
- Se produce la electricidad, devolviéndola a la red eléctrica.
Para todo esto, hacen falta tres elementos principales, que vienen siendo los tanques de almacenamiento, el circuito de intercambio térmico (bombas y tuberías para poder transferir el calor) y los sistemas de generación eléctrica (las turbinas de vapor).
En la práctica, almacenar energía en sal fundida es un ejemplo claro de cómo la innovación tecnológica puede transformar un recurso natural intermitente, como la radiación solar, en una fuente continua y fiable de electricidad. Por último, es importante saber que se puede utilizar como vector, así que si os interesa esto, os dejamos este artículo: qué es un vector energético.
