Producir calor industrial con energías renovables a escala mundial es una de las mejores formas de combatir el cambio climático a gran escala. Y una oportunidad única para acelerar aún más la descarbonización.
Anunciada en la 3ª edición internacional de la EDP Business Summit, el pasado 7 de marzo, la asociación entre EDP y Rondo Energy pretende establecer un nuevo mercado: el suministro de calor industrial limpio y asequible a gran escala, alimentado por energía eólica y solar. EDP se propone desarrollar hasta 400 MW de proyectos eólicos y solares descentralizados a gran escala para alimentar hasta 2 GWh de las baterías térmicas de Rondo, que convierten la energía eléctrica en calor a alta temperatura.
Los proyectos solares descentralizados de EDP se instalarán junto a las baterías térmicas de Rondo, en una solución sin combustión y segura para descarbonizar las empresas que utilizan calor, desde las industrias alimentarias y químicas hasta los grandes complejos industriales.
La producción industrial suele requerir calor a altas temperaturas y reacciones químicas. Tradicionalmente, estos procesos se han alimentado con combustibles fósiles, especialmente carbón, porque son económicos y fáciles de conseguir. En la actualidad, los combustibles fósiles quemados para producir calor industrial liberan el 15% del CO2 mundial. Para hacernos una idea, la implantación de baterías térmicas podría reducir las emisiones mundiales de CO2 en un 20% y eliminar la combustión de gases fósiles hasta en un 40%, según el último estudio de SystemIQ sobre el tema.
Funcionamiento de las baterías
Las baterías térmicas de Rondo capturan la energía eléctrica intermitente y la convierten en calor continuo a alta temperatura, con la opción de proporcionar también energía continua mediante una configuración de cogeneración. Una tecnología revolucionaria explicada por el fundador de Rondo, John O’Donnell, CEO de Rondo Energy (leer la entrevista).
Está previsto que los primeros proyectos de esta asociación entren en funcionamiento en 2025, lo que supondrá un paso importante hacia un futuro más sostenible y sin emisiones de carbono.
¿Cómo funciona la batería térmica de Rondo?
John O’Donnell - CEO of Rondo
En esta entrevista, el responsable de Rondo explica las bases de esta innovadora tecnología de almacenamiento de calor y lo que podemos esperar en un futuro próximo en este campo.
¿Qué significa Rondo?
Un Rondó es una forma de composición musical del siglo XVII en la que se repite una y otra vez la misma melodía. Mi mujer es instrumentista y, cuando creamos la empresa, algunos ya llevábamos mucho tiempo trabajando en energías limpias y renovables.
En aquel momento, con otra tecnología, ya suministrábamos más de la mitad de todo el calor solar industrial del mundo, y estábamos reuniendo al grupo para hacerlo de esta nueva forma
¿Puede presentarnos a Rondo Energy como empresa y la tecnología que utiliza?
Rondo Energy construye infraestructuras para la industria del siglo XXI. La industria necesita enormes cantidades de energía y, en muchas de ellas, el coste de la energía es una parte importante del coste de producción de los bienes, ya se trate de fabricar tejidos, plásticos, alimentos infantiles o acero. En el siglo XXI, la industria necesita urgentemente energía con cero emisiones de carbono, y tiene que ser asequible. Llevamos décadas buscando formas de conseguir una energía sin emisiones de carbono y la gente decía que este era el sector más difícil de descarbonizar, que nunca ocurriría, que faltaban muchas décadas.
Las industrias eólica y solar han abaratado el coste de la electricidad intermitente. La electricidad solar es ahora la forma de energía más barata que ha existido nunca, y si dispusiéramos de una tecnología de almacenamiento de energía lo bastante barata, podríamos repotenciar la industria y cumplir ese requisito de coste.
Tres cuartas partes de la energía utilizada por la industria es calor, no electricidad. Nos hemos esforzado mucho por almacenar electricidad, pero solo el calor industrial representa una cuarta parte de todo el carbón, petróleo y gas natural que quemamos en el mundo, así que necesitamos almacenamiento de calor, no electricidad, para sustituirlo. Eso es lo que estamos haciendo en Rondo, construir un almacenamiento de energía que proporcione calor a partir de la electricidad.
Resulta que esto es mucho más barato y sencillo que almacenar electricidad utilizando electricidad. Todas las tecnologías que tenemos para almacenar electricidad utilizan química y materiales críticos. Para almacenar calor, basta con poner un ladrillo en el horno. Cuando esté caliente, ponlo en tu cama. Almacenará calor y mantendrá tus pies calientes toda la noche. Estamos en esta nueva era en la que la electricidad intermitente es barata, y ahora hay docenas de empresas trabajando en la construcción de baterías térmicas. Tesla ha elaborado recientemente un informe en el que afirma que el mundo tendrá el doble de capacidad de baterías térmicas que de baterías de red de todo tipo, porque son la solución más barata para descarbonizar la energía.
En Rondo somos los que más tiempo llevamos trabajando con calor industrial y buscábamos qué podía ser más rápido. Y Rondo ha encontrado la forma de utilizar una tecnología de 200 años de antigüedad con una nueva visión para construir esta infraestructura para el siglo XXI. Almacenamos electricidad, como calor, usando ladrillos. Y construimos equipos de energía industrial. Construimos calderas industriales que se encuentran en grandes fábricas, refinerías gigantes y pequeñas granjas lecheras que funcionan con electricidad intermitente.
Estamos encantados de trabajar con EDP, uno de los líderes mundiales en generación de electricidad renovable, y de poner al servicio de los clientes esta herramienta que hemos creado.
¿Por qué es tan revolucionario?
El mundo necesita calor descarbonizado, y eso es una revolución. Todos estos otros enfoques en los que el mundo ha estado trabajando durante años significarían que el calor descarbonizado sería más caro que el calor actual. La captura de carbono, que es una de las ideas que siempre ha existido, siempre es entre un 30% y un 50% más cara que simplemente quemar combustible sin capturar el carbono. Procesos como la producción de hidrógeno a partir de electricidad tienen una eficiencia del 50%, lo que significa que se necesitan dos unidades de electricidad para producir una unidad de calor. Así que hay muchas maneras de proporcionar calor descarbonizado, pero son más caras que las soluciones actuales. Y una de las cosas que la gente se pregunta es cómo será el mundo descarbonizado. ¿Será más caro para los más desfavorecidos comprar comida, pañales y todo lo demás? ¿O será menos caro? ¿La transición energética hará que el mundo sea más injusto o más justo?
Disponemos de energía eólica y solar intermitente que hoy es más barata que el combustible. Si somos capaces de aprovecharlas, podremos construir un mundo limpio, pero también más justo y seguro. Y esa es una de las cosas que más nos entusiasman, porque el eslabón que nos falta para lograrlo es una tecnología de almacenamiento de energía que podamos fabricar a gran escala, que sepamos que funciona, para que pueda ser financiada por los clientes y por las empresas que tengan previsto utilizarla durante décadas.
Y eso es exactamente lo que hemos conseguido. Además, se pueden utilizar sin tener que cambiar la infraestructura. Las fábricas se renuevan cada 30 años. Tenemos que actuar ya. Necesitamos soluciones que estén listas para conectarse a las fábricas que tenemos actualmente. Y eso es lo crucial de lo que estamos haciendo.
Otros caminos requieren un cambio total en la forma de fabricar algo. Muchos de estos caminos se recorrerán durante décadas en el futuro. Puede parecer un poco monótono, limitarse a utilizar este material de ladrillo para almacenar calor. Pero resulta que desencadena una acción muy rápida a gran escala.
¿Qué llevó a Rondo a participar en esta asociación con EDP?
EDP es líder mundial en el sector de las energías renovables. Es un socio de confianza para industrias de todo el mundo, a las que ofrece soluciones de descarbonización adaptadas a sus necesidades. Y EDP utiliza tecnologías solares, así como otras tecnologías de almacenamiento, para ofrecer a los clientes la posibilidad de adquirir energía limpia como servicio. Si tu negocio es fabricar alimentos para bebés, no necesitas saber cómo funcionan los paneles solares. Puedes invertir tu capital en tu propio negocio.
Rondo ha construido este tipo fundamentalmente nuevo de almacenamiento de energía. Y nuestro objetivo es suministrar estas baterías de calor. Pero es una herramienta. Y de nuevo, el cliente que fabrica alimentos para bebés no quiere tener sus propias baterías de calor, como tampoco quiere paneles solares. Quieren que alguien les proporcione una fuente de energía fiable y garantizada como un servicio.
Así que, desde nuestro punto de vista, vemos a EDP como un grupo supertécnico con el que podemos centrarnos en colaborar, aprender a trabajar juntos y avanzar rápidamente, poniendo esta herramienta en manos de los clientes y consiguiendo que la utilicen. No podría estar más entusiasmado.
¿Cuáles son las principales funciones de la batería térmica Rondo y cómo cumple cada una de ellas?
Nuestra batería hace lo que tiene que hacer cualquier batería térmica. Tiene que realizar tres funciones. En primer lugar, debe extraer electricidad de la red cuando sopla el viento y brilla el sol. Así que tenemos que capturar electricidad de forma intermitente. Y cuanto más rápido podamos capturar esa energía, más barata será esa energía y más valiosa será la batería. Así que, primer paso, capturar energía.
El segundo paso consiste en almacenar la energía el tiempo suficiente, durante varias horas, para que la energía que hemos captado brevemente durante el día sea suficiente para poder realizar el tercer paso, suministrar energía de forma continua.
La batería de calor Rondo consume electricidad y utiliza el mismo material de elemento calefactor que hay en la encimera de tu cocina, en tu tostadora. La electricidad calienta los filamentos del elemento calefactor con resistencia eléctrica, y éstos emiten energía y luz. Emiten luz infrarroja visible y una pequeña cantidad de filamento del elemento calefactor calienta uniformemente toda la superficie del pan.
Dentro de la batería de calor Rondo, así es exactamente como almacenamos la energía. Una pequeña cantidad de filamento de elemento calefactor dentro de un tablero tridimensional de miles de toneladas de ladrillo almacena enormes cantidades de electricidad en forma de calor y calienta ese ladrillo a más de mil grados centígrados. En su interior brilla un amarillo intenso y está debidamente aislado, por lo que puede almacenar energía durante días.
Construimos nuestras baterías térmicas con suficiente capacidad de almacenamiento de energía para que puedan suministrar energía de forma continua. La forma en que lo hacen es haciendo circular aire a través de este ladrillo sobrecalentado. El aire sobrecalentado sale y ahora circula por una caldera. Las calderas de las plantas industriales, en su mayoría, funcionan con aire sobrecalentado. Algunas tuberías transportan agua que produce vapor sobrecalentado a partir del calor del aire. Así que una batería térmica Rondo tiene calentadores eléctricos dentro de un ladrillo y, al lado, una caldera donde el aire circulante toma el calor, lo convierte en aire sobrecalentado, hace vapor y vuelve, de modo que es una sola caja con una conexión a la subestación eléctrica por el otro lado.
Más de 30 años de soluciones innovadoras
Con más de 30 años de experiencia en llevar soluciones innovadoras en los sectores de la energía, los semiconductores y la supercomputación desde el concepto hasta el producto acabado, antes de fundar Rondo, John fue cofundador y vicepresidente de desarrollo de GlassPoint Solar, que suministra calor solar industrial en todo el mundo. Anteriormente, cofundó y dirigió Ausra, una empresa pionera en sistemas eléctricos térmicos solares. John fue ingeniero jefe en el Laboratorio de Física de Plasma de Princeton, donde diseñó tecnología galardonada para apoyar experimentos de fusión. Es autor de numerosos artículos técnicos y posee más de 20 patentes en EE.UU. e internacionales. John se licenció con mención especial en Informática por la Universidad de Yale.