Investigadores en Canadá han propuesto un innovador sistema de almacenamiento de energía basado en la gravedad para edificios altos, combinándolo con fachadas fotovoltaicas, pequeñas turbinas eólicas y baterías de iones de litio. Este sistema híbrido, diseñado por expertos de la Universidad de Waterloo, podría lograr un costo nivelado de energía entre $0.051/kWh y $0.111/kWh.
El sistema utiliza un mecanismo de elevación por cuerda para almacenar energía renovable generada por las fachadas solares y turbinas eólicas, levantando una masa pesada dentro de un eje durante la fase de carga. Esta energía potencial se libera posteriormente para generar electricidad. El diseño incluye una unidad motor-generador, cuerdas de elevación, engranajes de transmisión y bloques de acero o concreto, operando de manera similar a los ascensores convencionales.
Muhammed A. Hassan, autor principal del estudio, destacó la viabilidad técnica y comercial del diseño, citando el ejemplo de Gravitricity, que ha demostrado un prototipo de 250 kW en Edimburgo y está desarrollando proyectos comerciales de mayor escala. Los investigadores evaluaron el sistema en 625 diseños de edificios, utilizando un algoritmo genético multiobjetivo para analizar el costo de electricidad y la dependencia de la red.
Los resultados sugieren que edificios más altos con grandes áreas de piso logran costos más bajos de electricidad nivelada, aunque con mayores costos de electricidad de la red. El sistema podría tener periodos de recuperación de inversión entre 9 y 17 años, confirmando su viabilidad financiera a largo plazo.
Hassan subrayó la importancia del consenso industrial en aspectos como la complejidad operativa y los costos iniciales. Aunque los principios mecánicos están probados, el desafío reside en escalar la ingeniería y asegurar costos competitivos. Se espera que la madurez comercial se logre hacia finales de la década de 2020, dependiendo de los datos operativos de proyectos actuales.
Este sistema fue presentado en el artículo «Building geometry-aware lifecycle optimization of hybrid renewable energy systems with solid gravity storage», publicado en Applied Science.
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