En algún momento de los albores de la humanidad y los combustibles fósiles, un Homo sapiens más inteligente que el promedio alejó una piedra del fuego para calentarse y, en ese acto de ingenio, inventó la batería térmica. Más de un millón de años después, mientras la humanidad lucha por evolucionar más allá de los combustibles fósiles a tiempo para evitar el colapso climático, esa simple idea está marcando un regreso moderno, y las rocas calientes están más calientes que nunca, literal y figurativamente.
“(Las rocas) en la caja en este momento están a unos 1.600 grados Celsius”, dijo Andrew Ponec, de pie junto a una batería térmica del tamaño de un edificio pequeño. Eso es casi 3.000 grados Fahrenheit, “más caliente que el punto de fusión del acero”, explicó.
Pero lo que hace que su caja de rocas candentes sea tan significativa es que no se calentaron quemando toneladas de carbón o gas, sino atrapando luz del sol con los miles de paneles solares fotovoltaicos que rodean su prototipo al oeste de Fresno. Si tiene éxito, Ponec y su nueva empresa, Antora Energy, podrían ser parte de un nuevo sector de almacenamiento de energía multimillonario que simplemente utiliza el sol o el viento para fabricar cajas de rocas lo suficientemente calientes como para hacer funcionar las fábricas más grandes del mundo.
La roca que será una batería térmica
«La gente a veces siente que nos están insultando al decir: ‘Oye, eso suena muy simple'», se rió Ponec. «Y decimos: ‘No, ese es exactamente el punto'». Las pasiones de Ponec por la energía limpia comenzaron cuando era un niño curioso de una escuela pública que jugueteaba con la energía fotovoltaica en el garaje de sus padres y fue tentado a abandonar Stanford para construir plantas solares a escala de red.
Cuando volvió a obtener su título, se dio cuenta de que si bien el sol y el viento son excelentes para recargar las baterías de los automóviles y los hogares, existe una demanda aún más urgente de limpiar las fuentes de combustible del calor industrial necesarias para fabricar de todo, desde alimentos para bebés. al acero. Y como la demanda de energía de una fábrica suele ser 24 horas al día, 7 días a la semana, la industria pesada aún tiene que aprovechar la caída del precio de las energías renovables.
«La mayoría de los días en California, a mitad del día, la electricidad en el mercado mayorista es gratuita y, a veces, incluso en dólares negativos, porque ya se ha instalado mucha energía solar», dijo Ponec, «y estamos viendo lo mismo en otros estados con viento. El problema es que no puedes cerrar tu fábrica cuando el sol se esconde detrás de una nube o el viento deja de soplar, y ese es exactamente el problema en el que nos centramos”.
Si bien la palabra “batería” probablemente evoca el tipo de sustancia química que se encontrará en los automóviles y los productos electrónicos en 2023 para sustituir a los hidrocarburos en un futuro que tanto daño hacen a nuestro planeta, las rocas calientes actualmente almacenan diez veces más energía que los iones de litio en todo el mundo, gracias a un invento del siglo XIX conocido como estufas Cowper. Estas enormes torres de ladrillos apilados, que a menudo se encuentran en plantas de fundición, absorben el calor desperdiciado de un alto horno hasta que se calienta a casi 3000 grados Fahrenheit y luego proporcionan más de 100 megavatios de energía térmica durante unos 20 minutos.
Cómo funciona una batería térmica
El proceso se puede repetir 24 veces al día durante 30 años, y Antora se encuentra entre las nuevas empresas que experimentan con diferentes tipos de rocas en cajas aisladas o sales fundidas en cilindros para encontrar la combinación más eficiente.
«Estábamos bastante intrigados por el grafito por varias razones», dijo Ponec. El carbón barato y abundante que se encuentra en los lápices, que también se utiliza para fundir aluminio y acero, puede retener tanto calor que brilla más que el sol, dijo.
«La clave que esos hornos no tenían es una forma de recuperar el calor», dijo. “Hemos agregado algunas cavidades, algunos espacios en el carbono que permiten que brille la luz desde lo más profundo del sistema y algunas puertas aisladas que se pueden abrir y cerrar y que permiten que la luz brille cuando la desees. En el futuro, usaremos esa luz no sólo para crear vapor, sino también para generar calor a temperaturas mucho más altas para industrias como las del cemento y el acero”.
Antora ha logrado recaudar 80 millones de dólares en capital inicial de inversores que incluyen a Bill Gates, pero su principal competidor es otra startup del Área de la Bahía llamada Rondo que utiliza abundante ladrillo refractario, que es más barato que el carbono en peso, pero no tan denso en energía. Rondo ha atraído incluso más financiación que Antora y su primera batería está produciendo energía comercial para una planta de etanol en California.
«Tuvimos este avance que nos permite calentar ladrillos directamente con luz infrarroja invisible de elementos calefactores», dijo a CNN el director ejecutivo de Rondo, John O’Donnell. «De inmediato supimos, gracias a informes de ingeniería de terceros, que este material iba a durar 100 años».
Tesla predijo recientemente que un mundo libre de carbono necesitará la asombrosa cifra de 240 teravatios-hora de almacenamiento de energía, más de 340 veces la cantidad de almacenamiento construido con baterías de iones de litio en 2022. O’Donnell predice que más de la mitad de toda esa nueva capacidad se necesitará en forma de baterías térmicas, simplemente porque las materias primas están fácilmente disponibles.
Al conectar sus fábricas a tantas baterías térmicas como necesiten, los fabricantes no tendrán que esperar en colas de años para conexiones a la red y actualizaciones. Dadas esas consideraciones financieras, es posible que haya que revisar la vieja frase “tonto como una caja de piedras” para esta nueva revolución industrial.