GESS: Un innovador sistema de almacenamiento de energía por gravedad

El primer sistema de almacenamiento de energía por gravedad GESS (Gravitational Energy Storage System), provisto por la empresa Energy Vault, ya fue conectado a la red eléctrica de China y hoy está a un paso de su arranque comercial.

A primera vista, parece un edificio, pero en realidad es una gigantesca batería gravitacional que funciona como un ascensor. Así lo explica Margarita Norambuena, académica del Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad Técnica Federico Santa María (UTFSM). “Cuando hay exceso de energía procedente de paneles solares o turbinas eólicas, se utiliza esa electricidad para elevar un gran peso, como bloques de hormigón, a una altura mayor. La energía se almacena en forma de energía potencial gravitatoria mientras el peso permanece en lo alto”, explica.

Cuando se requiere electricidad, el peso desciende lentamente y acciona un generador eléctrico, transformando la energía potencial en energía eléctrica útil.

Ventajas del sistema GESS

El sistema GESS (Gravitational Energy Storage System) ofrece diversas ventajas según Norambuena. “El uso de bloques de hormigón para almacenar energía reduce los costos de materiales en comparación con otras tecnologías, como baterías o sistemas de almacenamiento de aire comprimido”, señala. Además, su vida útil es extensa, gracias a la durabilidad del hormigón y las estructuras mecánicas.

Otra fortaleza es su escalabilidad. “Puede adaptarse a distintas necesidades de almacenamiento, desde pequeñas aplicaciones hasta grandes instalaciones industriales”, precisa la experta. Además, dado que emplea materiales comunes como hormigón o incluso residuos mineros, su impacto ambiental es relativamente bajo.

Desafíos del GESS

A pesar de sus ventajas, esta tecnología también enfrenta desafíos. “grandes terrenos para instalar las estructuras”, asevera la experta, “lo que podría limitar su implementación en áreas urbanas o de alta densidad. De igual forma, el tiempo de respuesta de estos sistemas es relativamente lento frente a otras tecnologías, como las baterías, lo que limita su uso en aplicaciones que requieren mayor velocidad de respuesta”.

Asimismo, la infraestructura necesaria para el montaje de grandes bloques de hormigón y el sistema mecánico, puede redundar en una inversión inicial considerable, indica Norambuena.

Pese a lo anterior y a juicio de la académica, Chile debería adoptar la tecnología GESS, “dada la alta capacidad de generación de energías renovables en el país, especialmente eólica y solar. Chile actualmente enfrenta el reto de almacenar dicha energía de forma eficiente y a gran escala, lo que es especialmente crucial para expandirnos en nuestra generación de renovables, porque son fuentes intermitentes y necesitamos contar con un sistema que nos permita disponer de ellas”. 

GESS y el futuro de la energía renovable en Chile

Juan Pablo Hurtado, director del Departamento de Ingeniería en Minas (DIMIN) de la Universidad de Santiago, coincide en que Chile tiene una deuda en almacenamiento energético. “El almacenamiento no solo es crucial para optimizar las renovables, sino también para impulsar la electromovilidad y expandir su uso en la industria”, señala.

Según la Asociación Chilena de Energías Renovables (ACERA), a marzo de 2024, Chile contaba con 227 MW en proyectos de almacenamiento en operación, 297 MW en etapa de pruebas y 602 MW en construcción. Sin embargo, la Comisión Nacional de Energía (CNE) estima que se necesitarán al menos 2.213 MW de capacidad de almacenamiento para finales de 2025.

Complementariedad con BESS

Norambuena enfatiza que el GESS no debe reemplazar a los sistemas de baterías BESS (Battery Energy Storage System). “Si bien las BESS tienen costos más altos, ofrecen una respuesta rápida, esencial para mantener la estabilidad del sistema eléctrico. El GESS, en cambio, podría complementar su funcionamiento, reduciendo la carga sobre las baterías y mejorando la eficiencia del almacenamiento”.

“Un GESS sería como el disco duro de un computador, mientras que un BESS sería la memoria RAM”, concluye la experta. “Necesitamos ambos sistemas para construir una red de almacenamiento energético robusta, segura y económica”.

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