Comienza el plan para lanzar esferas de hormigón de 400 toneladas en las profundidades del océano y conseguir una nueva fuente de energía

El Instituto Fraunhofer de Economía de la Energía y Tecnología de Sistemas Energéticos (Fraunhofer IEE) ha comenzado ya su plan para conseguir energía en las profundidades del océano a través de una novedosa técnica que consiste en el almacenamiento de energía hidroeléctrica bombeada en aguas profundas a través de enormes esferas de hormigón huecas que pesan alrededor de 400 toneladas.

El proyecto se conoce como StEnSea (Energía Almacenada en el Mar), una tecnología que se desarrolla en el fondo marino, a unos 600-800 metros de profundidad, con un sistema basado en el principio de las centrales eléctricas de bombeo, pero en el fondo marino. La idea se remonta a 2011 y fue desarrollada por el Prof. Dr. Horst Schmidt-Böcking y el Dr. Gerhard Luther.

"Las centrales eléctricas de almacenamiento por bombeo son adecuadas para almacenar electricidad durante varias horas o incluso días"

"Las centrales eléctricas de almacenamiento por bombeo son adecuadas para almacenar electricidad durante varias horas o incluso días, pero su potencial de expansión es muy limitado a nivel mundial. Por lo tanto, estamos trasladando su principio funcional al fondo marino, donde las restricciones naturales y ecológicas son mucho menores", indican desde Fraunhofer IEE.

En profundidad

La primera de las pruebas de campo para este proyecto se llevó a cabo con un modelo más pequeño, que se instaló en el lago de Constanza en el mes de noviembre de 2024. Significó una prueba exitosa: "Con una esfera de tres metros en el lago de Constanza, investigadores del Fraunhofer IEE, junto con sus socios, ya han demostrado la eficacia de este concepto", indican.

Las esferas de hormigón son creadas por la empresa Sperra en Long Beach mediante un proceso de impresión 3D, posiblemente en combinación con la construcción tradicional de hormigón. Tendrá una abertura en la parte superior donde se integrará una bomba de motor submarina, también llamada turbina de bombeo, en una tubería.

Al abrir una válvula, el agua fluye por la tubería hacia la esfera. La bomba integrada gira en sentido inverso y funciona como una turbina. El agua impulsa el motor, generando electricidad. De esta manera, se descarga la energía almacenada, tal y como recogen en el mencionado artículo.

Al mismo tiempo, un cable submarino se conecta a la red eléctrica terrestre o a una estación transformadora flotante de un parque eólico marino. Para almacenar energía, la bomba de motor bombea el agua fuera de la esfera contra la presión de la columna de agua circundante. El ciclo puede volver a iniciarse, repitiendo el proceso una y otra vez.

Una nueva prueba en California

Fraunhofer IEE colabora en este proyecto junto a la estadounidense Sperra y con un segundo socio, Pleuger Industries, uno de los principales fabricantes mundiales de bombas submarinas de motor. El Ministerio Federal de Economía y Acción por el Clima de Alemania financia el proyecto con casi 3,4 millones de euros y el Departamento de Energía de EE.UU. con alrededor de 4 millones de dólares.

Estos socios han seleccionado una zona costera frente a Long Beach, cerca de Los Ángeles, como lugar de almacenamiento. Así, será en California donde arranque verdaderamente el proyecto, cuyo funcionamiento está previsto para finales de 2026 a más tardar.

Una esfera hueca de hormigón de 400 toneladas y nueve metros de diámetro

Así, los desarrolladores anclarán una esfera hueca de hormigón de 400 toneladas y nueve metros de diámetro a una profundidad de entre 500 y 600 metros en las profundidades californianas. Cuando el agua entre en las esferas, generarán electricidad que después se descarga. La potencia de este prototipo es de 0,5 megavatios y la capacidad de 0,4 megavatios-hora.

¿Por qué ha 600 metros de profundidad? Los expertos han calculado que estas profundidades son ideales desde una perspectiva económica: "En estas zonas, parámetros como la presión, el peso requerido de las esferas y el espesor de pared necesario guardan una proporción óptima. Además, a esta profundidad se pueden seguir utilizando bombas submarinas convencionales", explican.

A tener en cuenta

Este sistema tiene un gran potencial a la hora de crear y almacenar energía, ya que esta tecnología permite guardar 817.000 gigavatios-hora en total, según los investigadores de Fraunhofer. Esto se contrapone completamente a las centrales eléctricas de almacenamiento por bombeo terrestres que hay, por ejemplo, en Alemania, donde la capacidad llega a poco menos de 4,6 centavos por kilovatio-hora.

Por otro lado, estos mismos investigadores de Fraunhofer IEE estiman que los costes de almacenamiento serán de unos 4,6 centavos por kilovatio-hora, mientras que los costes de inversión serán de 1.354 euros por kilovatio-hora de energía y 158 euros por kilovatio-hora de capacidad.

También hay que tener en cuenta que la vida útil de la esfera de hormigón es de entre 50 y 60 años y que las turbinas de bombeo y los generadores tendrían que reemplazarse cada 20 años: "La eficiencia a lo largo de un ciclo de almacenamiento completo es ligeramente inferior a la de una central eléctrica de almacenamiento por bombeo convencional, del 75 al 80%", dicen.