“A una profundidad de 600 metros, habrá suficiente presión para que una bolsa de 20 metros de diámetro almacene unas 70 MWh de energía”, según ha comentado la empresa a Ecogeek. “Eso equivale a unas 14 horas de generación de uno de los aerogeneradores más grandes actualmente en operación”, añade.
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etiquetas: eólica , renovables , viento , fondo del mar 
En cambio, si se utiliza esta técnica, el mar hace de pared, contrarrestando la presión interna. Dado que cada 10 metros (aproximadamente) de profundidad la presión aumenta en una atmósfera, a 600 metros tenemos 60 atmósferas de presión; eso significa que un material muy liviano, delgado y barato puede soportar un gas a 60 atmósferas sin ningún problema. Si tenemos un globo que aguanta una presión de 3 atmósferas en la superficie (o sea, una diferencia de 2 atmósferas), a 600 metros podrá aguantar una presión interna de 62 atmósferas.
Ah, y al ser flexible, cuando está vacío simplemente se colapsa sobre sí mismo, sin romperse.
A ver que dicen los que saben de esto en menéame, que los hay y mucho.
#3 ¿Lo ves? Tu mismo sabes mas que yo, tánto que casi te respondes las dudas tu mismo
El tema es crear una especie de globos y sumergirlos a grandes profundidades. Una vez allí los hincharán utilizando la energía sobrante de unos aerogeneradores en tierra (es decir, la energía limpia que no se utilice se usará para esto).
Entonces una vez llenos estos globos tendremos ahí abajo una gran cantidad de aire sometido a una gran presión. Ese aire servirá para mover los molinos de tierra cuando no haya viento y sea necesaria energía.
La verdad es que es una gran idea y totalmente consecuente con las leyes de la termodinámica
#8 Eso me pregunté yo...y si es plan de meter aire a presión, ¿por qué no utilizar un depósito a nivel de tierra, que es más barato?
Fíjate que así a lo bruto el invento será como coger un globo, llenarlo de aire, meterle suficiente plomo dentro y dejar que se hunda solito. Luego a través de una manguera recoges o metes más aire. Supongo que habrán hecho sus cálculos y este sistema será más favorable que hacerlo todo a nivel de tierra.
En cambio, si se utiliza esta técnica, el mar hace de pared, contrarrestando la presión interna. Dado que cada 10 metros (aproximadamente) de profundidad la presión aumenta en una atmósfera, a 600 metros tenemos 60 atmósferas de presión; eso significa que un material muy liviano, delgado y barato puede soportar un gas a 60 atmósferas sin ningún problema. Si tenemos un globo que aguanta una presión de 3 atmósferas en la superficie (o sea, una diferencia de 2 atmósferas), a 600 metros podrá aguantar una presión interna de 62 atmósferas.
Ah, y al ser flexible, cuando está vacío simplemente se colapsa sobre sí mismo, sin romperse.
Volumen almacenado en una esfera de 10 m de radio = 4.189 M3
Energia necesaria para comprimir los 4.189 M3 a 50 bar: 105 horas a 185 Kw = 19,4 MWh
Datos de la configuración mas optima para este caso: Con presión operativa nominal: 50 Bar, Suministro de aire libre = 40 m3/min, Potencia: 185 Kw, Presión de entrada: 15 bar
www.compair.es/Compressor_Selector.asp?model=H5470&air=7.96+a+40&a
A esto hay que sumarle la energia del compresor de primera etapa para alimentarlo a 15 bar aprox 400 Kw, dos C200-TS14 o mas bien C240-TS14 www.compair.es/dl.asp?section=lit&file=9793_22_2_11_TurboScrew 8pp . 105 horas a 400 Kw = 42 MWh
Vamos que para almacenar 70 MWh hay que gastar 62 MWh, y eso sin contar con las perdidas de generación en la nueva generación en la turbina de recuperación.
Donde dice: “Eso equivale a unas 14 horas de generación de uno de los aerogeneradores más grandes actualmente en operación” le falta decir que hace falta otro aerogenerador funcionando 28 horas.
Curiosidad para los que sepan termodinamica:
Este sistema no almacena energía, ya que la energía de un gas no depende de su presión solamente de su temperatura.
En aire comprimido en la bolsa de 20 metros de diámetro a 600m de profundidad contiene exactamente la misma energía que la que tenia en la superficie a presión atmosférica antes de ser comprimido.
Se que suena raro... pero si os paráis a pensar veréis que es así.
www.theengineer.co.uk/in-depth/the-big-story/compressed-air-energy-sto
Allí veras que las cosas no son tan simples como parecen a simple vista.
El proceso es mucho mas complejo de lo que se recoge en #0
Primero se comprime adiabaticamente el aire, toda la energia mecanica se convierte en calor y la temperatura del aire alcanza los 650ºC. Este calor se almacena por medio de sales fundidas a 450ºC.
El aire enfriado a 100ºC se almacena en las bolsas debajo del mar.
Cuando se quiere recuperar la energía, se calienta el aire con el calor de las sales fundidas antes de pasarlo por una turbina
El rendimiento teórico global es del 85%. Aunque en la practica se quedara muy por debajo de esta cifra.Es un sistema muy complejo y caro, que requiere un doble almacenamiento aire comprimido y almacenamiento térmico.
Nunca moverás los molinos con ese aire, ese aire de la bolsa se utilizará para generar electricidad haciéndolo pasar por una turbina (no por el molino original). El molino original sigue parado. No queremos un ventilador gigante. Esa bolsa de aire es básicamente una "pila", un almacén de energía potencial.
Como canalizas el aire de los molinos que estan lejos del mar?
No canalizas el aire, utilizas la energía que producen para meter "otro aire" en la bolsa. La electricidad que produce el molino pues la llevas a través de cables eléctricos a donde esté el compresor.
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Comentario dedicado a #2
Es exactamente lo mismo que las hidroeléctricas reversibles. La energía necesaria para subir el agua es mayor que la que proporciona al caer.
Obviamente no va a crear energía de la nada, coge energía de un lado cuando sobra, la almacena y la suelta (con pérdidas) más adelante cuando hace falta.
#2 A mi me extrañaba mas aun los que pretendiar meter aire a presion en cuevas.
Veo muy difícil que llegue a ser viable económicamente.
docs.google.com/viewer?a=v&q=cache:dxtYkhoFZZQJ:www.uni-saarland.d
No entiendo que se gana almacenando el aire en un sitio incómodo que implica 600 m de cañerías en lugar de hacerlo en superficie.
La energía necesaria para poder inflar el globo debería ser superior a la energía que transmita el globo al desinflarse para generar energía y eso es imposible.
La única ventaja que veo de esto frente a grandes depósitos en tierra es que bajo el mar hay espacio de sobra pero a nivel tecnológico es mucho más complejo.
Ya me direis de que están echos los globos para soportar semejantes esfuerzos.
Sinceramente, a bote pronto no se me ocurren otras alternativas más sencillas y que tengan mejor rendimiento a día de hoy para almacenar energía procedente de los excedentes de producción. Desde luego si las hay, este invento pasa a ser algo bastante inútil pero si no, es un avance.
#10 Creo que es más barato hacer un globo de una tela impermeable del tamaño de un globo aerostático o más, que hacerlo de metal y con toda su estructura de soportes.
#14 Supongo que al final de tu comentario querrías decir que para almacenar 62 Mwh hay que gastar 70 Mwh. Y eso se aleja mucho del doble que dices al final del todo, aún teniendo en cuenta las pérdidas en la generación.
De todas formas es mucho más barato que construir una presa hidroeléctrica para acumular energía, y los días que hay exceso de viento y la Hiberdrola de turno obliga a detener unos pocos molinos de un parque por las líneas no poder absorber toda esa energía, es energía gratuita la que se está almacenando, y si sólo se aprovecha la mitad ya es una gran ventaja.
#15 Te faltan conocimientos. La transformación de energía tiene pérdidas por calor que se disipa al aire del ambiente y que no se transforma en energía cinética aprovechable.
#16 Deberías saber aplicar mejor las fórmulas de la termodinámica a casos reales.
#17 Sí lo es.
#18 A mi no me parece tan complejo, y como ya he dicho, me parece más barato que hacer una presa elevada para bombear agua y almacenar con ella la energía.
PS: gracias por la info :).
#21 Como bien explica #22, no se mueven los molinos, se mueven turbinas como las de vapor. Es evidente que no se les sopla a los molinos para que giren. Ya se que algunos comentarios y lo de "almacenar el viento" llevan a confusión.
#27 Esto es un ejemplo de física experimental. Cualquiera que juegue con cosas así es un físico en potencia. No lo digo en broma ni os pongáis a remover mierda con un palo, que no es lo mismo :p.
#32 No; es lo mismo que comerle terreno al mar al hacer un puerto nuevo o un muro de contención. Creo que el Amazonas vierte más sedimentos al mar en un día que los kilogramos de piedras y tierra y hormigón que haya puesto el hombre en territorio marino durante toda la historia.
#34 Pues a mi me parece más barato. La tela impermeable que se use no tiene comparación con paredes de hormigón para retener el agua de las presas, además de que no siempre hay un valle natural y habría que extraer la tierra para vaciar el sitio. Luego los compresores no van a ser mucho más caros que las… » ver todo el comentario
1º - Las eolicas solo son viables generando siempre que pueden y pagandola a 77 €/MWh, si por un exceso de estas es necesario desconectarlas, habria que subir la prima de las horas que generan para compensar las que no generan.
Cada MW instalado genera 2.150 MWh por lo que cobra 165.550 €, si por exceso de potencia generaran el 50% habria que subir las primas el 100% para que sigan siendo viables.
www.ree.es/sistema_electrico/pdf/infosis/Avance_REE_2010.pdf
2º - Generas 2X para almacenar X, por lo que el coste de la energia almacenada pasa a 154 €/MWh, ya que has tenido que pagar a la eolica por generar 2X, mas el coste del sistema de almacenaje, mas el coste de la nueva generación de lo almacenado con una turbina diferente (caro ya que tend´r pocas horas de funcionamiento).
3º - En las hidroeléctricas reversibles la perdida es de solo un 20%, y vuelves a generar con la misma instalación (no con una turbina distinta que tienes que amortizar), que es la que tiene el coste mas bajo de generación 18 €/MWh, pero como es una generación extra que no viene de su proceso nolmal de amortización, es de solo 3 €/MWh
#47 Según el articulo se almacenan 70 MWh, 62 MWh seria la energia necesaria para almacenarlo a 50 bar, algo mas si fuese a 60 bar (600 metros) y sumandole las perdidas de generación en la nueva turbina es casi el doble.
Lo mas barato tanto en generación como en almacenaje s una hidroelectrica.
Lo que me preocupa es como sujetar las más de 4.000 toneladas que ejerce de fuerza de flotación, al fondo del már.
rocas de la orilla tirando el globo inflado desde un barco para que se sumerja.
Nada que me parezca muy caro.
Se me ocurre que se puede mejorar la idea usando el globo como acumulador mecánico,
es decir que el generador lo haga bajar para acumular energía y subir para recuperarla,
al no tener que mover una turbina (el aire), las pérdidas son muy inferiores, y si el proceso se
hace lo bastante lento (no se si vale la pena tanto ahorro), las pérdidas por temperatura tienden a cero
(teóricamente), ya que el intercambio de calor se hace casi a la misma temperatura.
(al subir el globo, lo mismo, recupera el calor del mismo océano a temperatura casi constante,
un tema termodinámico).
Este modo de acumular tendría otra ventaja, se podrían usar muchos globos más pequeños con lo que el material
sería más manejable y redundante, no se necesitará un globo hiperresistente;
sería como la película UP. Globos comunes pero que muchos pueden levantar la casa, esto impplica ademas
menos material.
Y por otro lado no sería además necesario que estén cerrados por debajo, (aunque no se que ventaja
tendría esto :).
En este caso entonces la energía acumulable estaría cerca de la fuerza que hace el globo para subir
por los 600 metros de profundidad (fuerza por distancia), dado que el aire pesa tan poco,
podríamos decir que un globo normal (de cumpleaños, 5 litros ?) tendría una fuerza de 5 kg, a 10 m/s2
(el peso del agua desplazada) por una distancia de 600 m. o sea 30000 Julios de energía acumulada.
Con 1000 de estos tendríamos el equivalente a un litro de combustible liquido mas o menos.
(5 metros cúbicos).
#55 Las patentes son publicas desde que se aprueban.
#47 ¿No te parece complejo?
Necesitas un compresor, una turbina, varios intercambiadores de calor, un enorme tanque con sales fundidas, cientos de metros de conducciones a alta presión, una enorme bolsa de aire que debe se anclado en a cientos de metros de profundidad en el fondo del mar.
Por si fuera poco, el sistema no opera en régimen estacionarios, si no que se conecta y desconecta en función del viento y de la demanda eléctrica.
Creo que es un sistema sumamente complejo de diseñar y sobretodo de controlar.
Necesita muchos equipos y caros, y tiene muy poco margen de beneficio. El bajo rendimiento se come la diferencia de precio a lo largo del día, por lo que parece muy difícil de amortizar.
"Necesitas un compresor, una turbina, varios intercambiadores de calor, "
De momento algo normal y poco más complicado que la presa.
"un enorme tanque con sales fundidas, cientos de metros de conducciones a alta presión, una enorme bolsa de aire que debe se anclado en a cientos de metros de profundidad en el fondo del mar.
"
Los tanques con sales fundidas los están usando en algunas centrales solares de espejos, y todo indica que son rentables.
Cientos de metros de conducciones de alta presión la mitad del recorrido, ya que cuanto más profundas vayan las conducciones menos diferencia de presión tienen que soportar.
Una enorme bolsa de aire es algo relativamente barato, y no es necesario anclarla, sólo tiene que estar sujeta a, por ejemplo, una bolsa de arena de dimensiones similares.
"Por si fuera poco, el sistema no opera en régimen estacionarios, si no que se conecta y desconecta en función del viento y de la demanda eléctrica."
Como todas los sistemas de almacenamiento de energía eólica, no veo el problema.
"Necesita muchos equipos y caros, y tiene muy poco margen de beneficio."
Lo dices como si supieras el precio exacto de toda la instalación, lo cual me resulta un poco difícil.
Tienes todas las complicaciones y costes de las centrales termosolares y algunas mas.
El almacenamiento térmico en las centrales termosolares.
El sol es mucho mas regular que el viento.
Montar un tanque que almacene sales fundidas a 450ºC en tierra firme, es mucho mas sencillo que el sistema de 9 capas que propone.
La regulación del almacenamiento térmico en las centrales termosolares ha dado muchísimo quebraderos de cabeza, y se ha conseguido a base de emplear un 15% de gas natural.
La regulación del sistema de aire comprimido es mucho mas compleja, ya que hay que integrar dos sistemas de almacenamiento diferentes: Las sales y el aire comprimido.
Los intercambiadores de calor, también son mas complicados a los que hay en una central termosolar. Ya que el aire, tiene unos coeficientes de transferencia de calor muy inferiores al fluido caloportador. Eso se traduce en una mayor superficie de intercambio, y mayores diferencias de temperatura... es decir mas caro y menos eficiente.
Un compresor adiabatico de varios MW de potencia, es muchísimo mas complejo que una bomba de agua. Entre otras cosas porque no hay aplicaciones para grandes compresores adiabaticos.No hay nadie que los fabrique, ni hay experiencia en ello. Mientras que hay muchos fabricantes de bombas de agua de cualquier tamaño.
No se exactamente el coste de la instalación, pero tengo una idea aproximada de los costes en comparación con otras tecnologias.
El compresor adibatico y las turbina politropica es mucho mas caro que una bomba-turbina hidraulica.
Los intercambiadores de calor y tanques de almacenamiento térmico son mas caros que en las plantas termosolares.
Ademas hay que sumar la bolsa, el anclaje y trabajar en alta mar y grandes profundidades.
Todos y cada una de las etapas es mas compleja, menos eficiente y mas cara... por lo que la suma será mas compleja, menos eficiente y mas cara.
El valor de rendimiento del 85% es un valor máximo teórico... en la practica veo muy difícil conseguir pasar del 60%.
Es muy difícil que los números cuadren.
Los intercambiadores de calor, tendrán que ser del tamaño necesario pero no me parece alta tecnología. En este caso el único añadido es que estos intercambiadores van a trabajar a altas presiones, y eso los encarecerá, pero no son muy diferentes de los de las centrales solares. Y no se por qué no iban a montar todo el recuperador en tierra firme comunicado con el globo mediante tuberías.
La turbina politrópica (no se de donde sale este nombre) no necesita ser más que una variación de una turbina de vapor, y considero que debería ser algo asequible. Según la noticia estamos hablando de 5 Mw de turbinas, pero esto se puede hacer con una o con varias y debería ser algo rentabilizable fácilmente.
Efectivamente, conectar las tuberías no va a ser un trabajo sencillo y económico, pero un método que se me ocurre para el globo, es hacer un globo con doble fondo, y llenar el doble fondo de arena. luego se soltaría desde un barco sobre el punto en el que quieran situarlo. Algo que podría ayudar a manejarlo sería remolcar el globo hinchado, y con la mayor parte de la arena en el doble fondo, y al llegar al sitio, acabar de llenar con la arena que falta y soltarlo para que se hunda.
A mi me sigue pareciendo más barato que construir una presa entera, pero no he hecho los cálculos. También conozco algunas formas de aumentar el rendimiento de la instalación, pero no voy a ponerlas aquí ahora, ellos son los ingenieros y sabrán mejor que yo lo que están haciendo.
de acero). Como el acero pesa 8 veces el agua, hacer una pared de
1 cm implicaría quitarle al radio unos 8 cm, pero no se pierde mucha
eficiencia con eso (aunque tiene su coste comparado con los globos).
Quizá siga conveniendo usar los globos igual.
Ese aire no moverá ningún molino. Ese aire se utilizará para mover una "turbina" y extraer energía eléctrica (los molinos se mueven con viento).