“El reto es encontrar mayores y mejores sistemas de almacenamiento energético”

Esta entrevista apareció originalmente en el número 7 (2010) de la revista CIC Network y la reproducimos en su integridad por su interés.

Imre Gyuk es director del Programa de Almacenamiento de Energía del Departamento de Energía de los EE.UU. Doctor en Física Teórica por la Universidad de Purdue (West Lafayette, Indiana, EE.UU.), colaboró con el Premio Nobel Leon Cooper en materia de superconducción. Ha trabajado en distintas universidades entre ellas Siracusa, Wisconsin y Kuwait.

El Dr. Imre Gyuk, responsable del Programa de Almacenamiento de Energía del Departamento de Energía (DOE) de los Estados Unidos y miembro del Comité Científico de Almacenamiento de Energía Eléctrica de CIC energiGUNE, es entrevistado por el director general de esta última entidad, Jesús María Goiri. En la entrevista se profundiza sobre las nuevas tecnologías que están emergiendo con fuerza en el ámbito del almacenamiento de la energía eléctrica.

¿Cuándo empezó a sentirse interesado o atraído por el mundo de la energía?

En Kuwait, donde estuve 6 años, me dedicaba a la física y al medio ambiente. Escribí artículos sobre el desplome cultural en el pensamiento coránico. Hay muchas civilizaciones que tras alcanzar altas cotas de desarrollo cayeron en picado, la mayoría de las veces por problemas ligados a la energía y al agua. Cuando, de repente, se producen cambios bruscos en las condiciones climáticas, las culturas y civilizaciones no solo caen, sino que se derrumban por completo. Y nuestra sociedad corre ese mismo peligro. Cuanto más rápido se desarrolla una civilización, más estrepitosa es su caída. De todas formas, seis años en Kuwait fueron más que suficientes, y obtuve un puesto en el Departamento de Energía de los Estados Unidos.

¿Cuántos años hace de eso?

Muchos. Tendría que detenerme a pensarlo… En el Departamento de Energía, mi primer trabajo fue el almacenamiento de la energía térmica; algo así como capturar el frío y el calor de un momento determinado y trasladarlos a otro. Pasé varios años investigando sobre el tema, hasta que el Congreso decidió que no le interesaba y nos suprimió la financiación.

Es justamente en este ámbito en el que CIC energiGUNE tiene depositadas grandes expectativas y razón por la cual usted forma parte del Comité Científico de Electroquímica.

Al dejar de lado la energía térmica, comencé a investigar sobre el almacenamiento de la energía eléctrica. Hace unos diez años, cuando comencé a trabajar en ese campo, nadie se mostraba interesado en el tema. Las compañías eléctricas no tenían interés en almacenar energía. Les bastaba con la que tenían y no veían necesidad alguna de estudiar la posibilidad del almacenamiento. Pero, poco a poco, las compañías y entidades empezaron a mostrarse interesadas; en parte, gracias a mi equipo, en el que se incluye el Laboratorio Nacional Sandia. Fue un proceso muy lento, porque tuvimos que convencerlos. Mi equipo nunca tuvo mucho dinero, así que tuvimos que colaborar con los estados de California y Nueva York, y con importantes compañías que miraban al futuro. Hace diez años, no había ni un solo caso de almacenamiento de energía; ahora hay docenas, la mayoría gracias al esfuerzo de nuestro equipo.

¿Cree usted que el desarrollo de los sistemas de almacenamiento eléctrico será importante para el desarrollo de las fuentes de energía renovables, o se les concede quizá demasiada relevancia?

Estamos muy sensibilizados con el tema de la energía. Toda nuestra sociedad está basada en la disponibilidad de energía; particularmente de energía eléctrica. El problema es que la energía no es estática. Hay demanda y generación de energía. La demanda está ligada a la actividad humana, de modo que alcanza su cota máxima durante el día y la mínima por la noche. Pero a las máquinas no les gusta funcionar de ese modo. A las máquinas les gusta producir energía a un ritmo constante, así que siempre tenemos o mucha energía o poca. En los Estados Unidos, en los días calurosos, funcionan al mismo tiempo un sinfín de sistemas de aire acondicionado. En momentos así, el suministro de energía se dispara y suele estar prácticamente al máximo, y cuando se sobrepasa se produce un apagón. De hecho, en los Estados Unidos ha habido algunos apagones espectaculares. Y es en estos casos cuando la gente se da cuenta de que la red eléctrica no tiene reservas. La demanda y la generación de electricidad deben coincidir en todo momento, y eso no es bueno, porque los sistemas se suelen bloquear.

En el caso de las energías renovables, el panorama es aún peor. Ahora que estamos tan preocupados por el calentamiento del planeta y por la situación medioambiental, tenemos que recurrir a ellas, pero no se puede predecir cuándo se van a generar. Se necesita un depósito o sistema de absorción de energía para almacenarla cuando se dispone de demasiada y recurrir a ella en los casos de necesidad. En eso consiste, precisamente, el almacenamiento.

¿Cuáles le parecen las tecnologías de almacenamiento de energía más prometedoras?

Hay una gama muy amplia. Están las grandes instalaciones, como las centrales hidroeléctricas reversibles situadas en los embalses, que pueden bombear a la inversa y generar cientos de megavatios. También están las instalaciones de almacenamiento del aire comprimido que se encuentra bajo tierra, que generan cientos de megavatios, pero solo hay dos plantas en todo el mundo. Si mis esfuerzos llegan a dar fruto, probablemente habrá al menos tres más en los próximos cinco años. En mi opinión, esta variable resultará muy útil para los parques eólicos de grandes dimensiones. Después, en una escala menor, tenemos las baterías, que se utilizan para casi todo. Los ordenadores personales y pequeños aparatos eléctricos tienen baterías muy pequeñas; los vehículos eléctricos, en cambio, llevan baterías más grandes. Obviamente, la red eléctrica necesita baterías mucho más grandes. Necesita megavatios. Los complejos de baterías más grandes del mundo están en Japón. Suministran hasta 34 megavatios. Uno de ellos está ligado a un parque eólico. La energía generada durante la noche se almacena en la batería y se libera y suministra a la red durante el día. En nuestra labor investigadora, sin embargo, nos encontramos con dos problemas: por una parte, tenemos que convencer a las compañías para que acepten las baterías como sistemas de almacenamiento de energía, como parte de la red; por otra parte, tenemos que crear mayores y mejores sistemas de almacenamiento; es decir, baterías más grandes y de mejor calidad.

Hablemos de la política energética mundial. Siempre ha tenido altibajos y suscita reacciones adversas, sobre todo en épocas de crisis, por ejemplo en los años 70 y 80, aunque termina por caer en el olvido, como en el cuento de Pedro y el lobo. Parece ser que ahora se acerca otro lobo. ¿Es real este lobo o no es más que otra falsa alarma?

En realidad, todos los lobos eran reales, solo que a veces conseguíamos ahuyentarlos. Pero siempre ha habido un lobo real. Si no abocó en una crisis mundial fue, sencillamente, porque se extrajo más petróleo o se generó más energía. Pero la cantidad de petróleo es finita, por lo que la solución solo vale para unas cuantas veces. Además, los límites actuales no solo están relacionados con la cantidad de petróleo, sino también con el calentamiento del planeta.

Hasta hace bien poco, el Gobierno de los Estados Unidos negaba el fenómeno del calentamiento del planeta. Pero en los círculos científicos y en algunas agencias gubernamentales sabíamos perfectamente que el calentamiento global era un serio problema y que resultaba necesario desarrollar energías renovables. Ahora mismo, no solo tenemos el problema de la disponibilidad de energía sino, también, de la disponibilidad constante de energía. Y eso ha devuelto el tema del almacenamiento al primer plano. El nuevo Gobierno norteamericano ha aceptado que el calentamiento del planeta es una realidad, y ha anunciado que hará todo lo posible por fomentar una industria energética verde. Las energías renovables reciben apoyo financiero y político, y el almacenamiento de energía está incluido en el programa político.

Como sabe, en este momento no solo estamos atravesando una crisis energética sino, también, económica y ahí estamos implicados todos. Una de las medidas para afrontar la crisis económica consiste en realizar grandes inversiones en áreas como la energía renovable. También en el almacenamiento energético. Así que, después de pasar años y años con fondos mínimos, de pronto me encuentro con 200 millones de dólares para experimentos y proyectos. Es mucha responsabilidad. Trato de actuar con sensatez, porque no se trata de malgastar el dinero, sino de asegurar que los proyectos resultarán útiles para la red eléctrica y para los ciudadanos en general.

Desde ese punto de vista, ¿cuánto tiempo cree que tendremos que esperar hasta obtener un recurso que verdaderamente cambie nuestra estructura energética, por ejemplo en lo referente al almacenamiento?

Creo que ese cambio ya se está produciendo, y que veremos las consecuencias en breve. Conozco una veintena de compañías interesadas en albergar un sistema de almacenamiento de aire comprimido. Una de ellas es española, Iberdrola. Están entrando en la industria de los parques eólicos del norte del estado de Nueva York. Hemos suscrito un acuerdo con la Agencia Energética del Estado de Nueva York y estamos planeando construir una instalación de aire comprimido en esa zona.

¿Un sistema de almacenamiento subterráneo?

Un sistema subterráneo para unos cien megavatios. Su construcción es inminente y tendrá una gran repercusión. En los Estados Unidos, la cantidad y el porcentaje de energía eólica están aumentando a una gran velocidad, y eso acarrea un problema de inestabilidad. Además de sistemas eólicos, tenemos que desarrollar mecanismos de estabilidad.

En el ámbito de las renovables España tiene un posicionamiento excelente con un 30% de electricidad generada en 2009 con fuentes de esta naturaleza. Entre otras razones, esta gestión ha sido posible por la excelente situación del sistema de almacenamiento hidráulico existente soportado por centrales hidroeléctricas reversibles. En Europa también se pueden encontrar otros almacenamientos lo mismo que en Japón. Por otro lado, Estados Unidos tiene, a día de hoy, el porcentaje de almacenamiento más bajo.

¿Cómo cree que cambiará la situación en el futuro próximo, por ejemplo en este mismo siglo? ¿Cómo vislumbra la situación en el año 2099?

Eso está fuera de mi campo de visión, porque se producirán muchos cambios, algunos de ellos imprevisibles. Por ejemplo, yo estoy convencido de que, dentro de poco, los coches serán eléctricos. Es absurdo que funcionen con gasolina. Tendremos vehículos eléctricos, pero esos coches tendrán que hacer uso de la red eléctrica, claro. Necesitarán mucha energía. Y nosotros tendremos que garantizar que la energía sea verde; de lo contrario, no habremos avanzado nada. Los vehículos eléctricos, por tanto, elevarán el consumo energético. Y las limitaciones serán más estrictas, porque la gente se dará cuenta de que entre la contaminación y el calentamiento del planeta, solo podemos avanzar en esa dirección. Las tendencias imperantes en la sociedad serán varias. No tenemos más que incertidumbres.

Bien se podría hablar de una revolución.

Desde luego, si no de revolución, sí de rápida evolución. Empezaremos a ver los cambios en la próxima década. Estoy especialmente contento por ver cómo se está almacenando la energía, no solo en los Estados Unidos, sino en el mundo entero. He trabajado con gente australiana en el diseño de un programa para la experimentación del almacenamiento energético en Australia. Y ahora estoy encantado de estar en contacto con el recién creado CIC energiGUNE, que me

parece fascinante, porque va a tener un centro dedicado a la investigación de baterías y almacenamiento de energía eléctrica.

¿En qué ámbitos cree que se están centrando tanto el mundo como el CIC?

Preferiría que fueran los especialistas quienes respondieran a la pregunta, porque yo me dedico a las tendencias y a los avances en general. La Química debiera ser cosa de los químicos. En cualquier caso, hay muchos ámbitos en los que avanzar. Creo que habría que progresar, tanto en el tema del litio como en nuevas ideas soportadas en otras químicas y nuevos conceptos de electrodos. Hoy en día, las baterías más avanzadas son las de litio-fosfato de hierro y las de titanato de litio, si bien con recorrido de mejora.

Uno de los principales desafíos se encuentra en los sistemas de almacenamiento de energía eléctrica en el rango de los megavatios a precios asumibles aún sin la misma presión de las exigencias requeridas en la industria del automóvil. No tanto en términos de coste y eficiencia, pero sí en cuanto a tamaño y precio. Podrían ser más grandes y más baratas. Por tanto, uno de los puntos a estudiar sería la cuestión del litio.

Por otra parte, las baterías de plomo y carbón son mucho más duraderas que las de plomo y ácido. Esa es una prometedora vía de desarrollo. También hay grupos que están estudiando las baterías de flujo. Sobre todo en Australia. Ahora lo fabrican con otros metales, con otros electrolitos. Espero que en un futuro próximo surjan sistemas de batería de flujo. En cuanto al aire comprimido, es una pena que, funcionando este tipo de tecnología tan bien en Alemania y en los Estados Unidos, no se haya construido una instalación en casi 50 años. Es hora de darle otra oportunidad. Yo veo desarrollo en todo los frentes, especialmente en el campo de la química eléctrica, donde se pueden realizar montones de cosas interesantes.

Permítame que le realice una pregunta sobre el Gobierno de los Estados Unidos. ¿Continuará invirtiendo progresivamente en investigación y desarrollo en el campo energético, particularmente en el ámbito del almacenamiento de energía? ¿Cree que su apuesta es firme y que no incurrirá en el mismo error que cometiera con el almacenamiento de energía térmica hace ya varios años?

Creo que su compromiso con la ciencia y la energía es muy serio. El Gobierno actual posee conocimientos científicos. Mantendrá su compromiso, pero no a este nivel. Quiero decir que no se pueden mantener los estímulos financieros de forma permanente. La situación actual se mantedrá unos tres años y nos dará un buen empujón, pero de ahí en adelante habrá que contar también con otras fuentes sólidas de financiación estable.

Me gustaría saber qué opina acerca de la energía nuclear. No debería ser menospreciada. Personalmente, pienso que seguiremos recurriendo a ella. Lo difícil, y lo más importante, es garantizar su seguridad.

Edición realizada por César Tomé López a partir de materiales suministrados por CIC Network