Cuando hablamos de baterías, lo habitual es pensar en los acumuladores de iones de litio que utilizan los coches eléctricos o en los grandes sistemas de almacenamiento destinados a las energías renovables. Sin embargo, existe una tecnología considerablemente más sencilla que podría desempeñar un papel importante en la descarbonización de la industria pesada. Esta no es otra que almacenar energía mediante ladrillos capaces de soportar temperaturas extremadamente elevadas. Y una de las mayores compañías mineras del mundo quiere comprobar hasta dónde puede llegar esta solución.
Rio Tinto, el gigante internacional de la minería y los metales que debe su nombre a las minas de Rio Tinto, en Huelva, ha comenzado a trabajar junto a la empresa estadounidense Rondo Energy en el diseño de una enorme batería térmica que podría instalarse en su refinería de alúmina de Yarwun, situada cerca de Gladstone, en el estado australiano de Queensland. El proyecto contempla una capacidad de almacenamiento de 360 MWh y permitiría sustituir parte del carbón y el gas natural utilizados actualmente para generar vapor industrial. Si finalmente se construye, sería la mayor instalación de este tipo prevista en Australia.
Una batería que almacena electricidad calentando ladrillos
El funcionamiento de esta tecnología es relativamente sencillo. En lugar de utilizar celdas electroquímicas para almacenar electricidad, las baterías desarrolladas por Rondo Energy emplean ladrillos refractarios capaces de soportar temperaturas muy elevadas. Durante las horas en las que existe abundante electricidad disponible, especialmente cuando la producción solar es elevada, el sistema utiliza esa energía para calentar los ladrillos y almacenar el calor generado.
Posteriormente, esa energía térmica puede aprovecharse para producir vapor y suministrarlo a los procesos industriales. De esta manera, una fábrica puede consumir electricidad durante las horas más económicas del día y utilizar el calor almacenado cuando la generación renovable disminuye. Rondo asegura que sus sistemas pueden suministrar calor industrial de forma continua, con temperaturas de hasta 1.000º centígrados.
La instalación proyectada para Rio Tinto tendría una capacidad de almacenamiento de 360 MWh térmicos y podría suministrar hasta 30 MW de potencia calorífica. Su potencia eléctrica de carga alcanzaría los 78 MW, lo que permitiría acumular energía a un ritmo superior al de su posterior utilización. A plena potencia de descarga, los 360 MWh equivaldrían a unas 12 horas de suministro de calor.
Rio Tinto podría reducir sus emisiones en 67.000 toneladas anuales
La refinería de Yarwun necesita grandes cantidades de vapor a alta presión para transformar las materias primas en alúmina, el producto utilizado posteriormente para fabricar aluminio. Actualmente, parte de ese vapor se genera mediante combustibles fósiles, un proceso que supone una fuente importante de emisiones directas de dióxido de carbono.
Según las estimaciones de Rio Tinto, la nueva batería térmica podría cubrir aproximadamente el 5% de las necesidades de vapor de la instalación. Aunque pueda parecer un porcentaje reducido, su utilización permitiría evitar alrededor de 67.000 toneladas de CO2 al año, siempre que el proyecto se materialice y alcance el rendimiento previsto.
Otra de sus principales ventajas es que podría integrarse en la red de vapor que ya utiliza la refinería, sin necesidad de transformar completamente sus procesos de producción. La batería sustituiría parte de la energía obtenida mediante carbón y gas natural por calor generado a partir de electricidad.
"Reducir las emisiones del refinado de alúmina es complejo, especialmente cuando se trata de generar el vapor a alta presión que necesitan nuestras operaciones", ha explicado Armando Torres, director general de Operaciones del Pacífico de Rio Tinto. El directivo considera que este estudio permitirá determinar si el almacenamiento térmico constituye una alternativa técnica y económicamente viable a los combustibles fósiles.
Australia financiará el proyecto con hasta 75 millones de dólares australianos
Por ahora, la batería todavía no está construida. Rio Tinto y Rondo Energy han iniciado una fase de ingeniería y diseño que se prolongará aproximadamente durante 12 meses y que deberá determinar la viabilidad económica y técnica de integrar el sistema en la refinería.
La Agencia Australiana de Energías Renovables (ARENA) aportará inicialmente 3,6 millones de dólares australianos, aproximadamente 2,3 millones de euros, para financiar estos trabajos. Rio Tinto contribuirá con una cantidad equivalente.
Si los resultados son favorables y se aprueba su construcción, ARENA contempla una financiación adicional de hasta 38 millones de dólares australianos, además de otros 33,3 millones reservados como apoyo condicionado para determinados riesgos del proyecto. En total, el respaldo público potencial se aproxima a los 75 millones de dólares australianos, aunque buena parte de esta cantidad depende de que la instalación siga adelante.
El interés de esta iniciativa va más allá de una única refinería. Industrias como la metalurgia, la química o la fabricación de cemento necesitan grandes cantidades de calor durante sus procesos productivos, una demanda que no siempre resulta sencilla de cubrir directamente mediante energías renovables. Si la tecnología demuestra su viabilidad, estas enormes baterías de ladrillos calientes podrían convertirse en una alternativa para reducir el consumo de combustibles fósiles en algunas de las actividades industriales más difíciles de descarbonizar.