Científicos lanzan gigantescas esferas de concreto al fondo del mar para almacenar energía renovable

Un grupo de científicos ha puesto en marcha un ambicioso proyecto de almacenamiento de energía marina al lanzar esferas huecas de concreto de 400 toneladas al fondo del mar. La primera prueba oceánica de esta tecnología, desarrollada por el Instituto Fraunhofer de Alemania bajo el nombre StEnSea, se realizará frente a las costas de Long Beach, California, para finales de 2026, según informaron el portal tecnológico, el medio australiano New Atlas y la revista científica Popular Mechanics.

Las esferas huecas de concreto creadas por el instituto funcionan como baterías submarinas. Utilizan bombas eléctricas, impulsadas por energía renovable, para expulsar el agua de su interior; después, cuando se requiere generar electricidad, se abre una válvula y el agua a presión entra y mueve una turbina, lo que produce energía para la red.

Este mecanismo permite transformar el fondo marino en una reserva energética y ofrecen una alternativa para almacenar energía de manera eficiente y escalable.

El sistema emplea esferas huecas de concreto de hasta nueve metros de diámetro, ancladas en el fondo marino a profundidades de más de 600 metros; cada una de ellas actúa como una gran batería. Para almacenar energía, las bombas extraen el agua y, cuando se necesita electricidad, el agua vuelve a entrar y mueve una turbina. Este proceso aprovecha la presión natural del mar para transformar energía renovable variable en suministro eléctrico bajo demanda.

StEnSea: de lago a océano

Las primeras validaciones de esta tecnología se realizaron en 2017 en el lago Constanza, al sur de Alemania, donde se probó un prototipo de esfera de tres metros de diámetro en condiciones de presión y profundidad controladas, indicaron el portal tecnológico y la revista científica.

Ambos medios coinciden en que el mecanismo principal funcionó correctamente y que el concreto fue capaz de resistir condiciones marinas. El desafío actual es replicar estos resultados a gran escala en el océano, donde la tecnología deberá soportar presiones de hasta 77 atmósferas y periodos de operación más largos.

Las pruebas iniciales usaron modelos de menor tamaño, pero los planes para Estados Unidos apuntan a escalar considerablemente el proyecto. Según la revista, la vida útil estimada de cada sistema oscila entre 50 y 60 años, aunque turbinas y generadores requerirán reemplazo tras dos décadas.

Por su parte, el medio australiano señaló que las simulaciones realizadas respaldan la viabilidad del sistema tanto en agua dulce como a mayores profundidades en el océano.

La prueba en Long Beach

La fase principal del proyecto se llevará a cabo en 2026, con la instalación de una esfera de nueve metros de diámetro y 400 toneladas frente a Long Beach. Esta iniciativa cuenta con la colaboración internacional del Instituto Fraunhofer, Sperra (Estados Unidos) y Pleuger Industries (Alemania), encargados de la impresión 3D del concreto y el diseño de las bombas, detallaron Xataka y Popular Mechanics.

El propósito del experimento es validar la tecnología en condiciones oceánicas reales, desde la fabricación hasta el mantenimiento submarino.

De acuerdo con New Atlas, la capacidad de almacenamiento de este prototipo será de 0,4 megavatios-hora, y podrá suministrar hasta 50 kilovatios-hora de electricidad, suficiente para abastecer a un hogar estadounidense promedio durante dos semanas. El costo estimado de almacenar energía con este sistema ronda los 5 centavos de dólar por kWh.

Se prevé que, tras un despliegue exitoso, futuras versiones puedan crecer hasta esferas de 30 metros de diámetro impresas en 3D, lo que multiplicaría el volumen de energía almacenada por unidad. El Instituto Fraunhofer proyecta la creación de campos de estas baterías marinas para apoyar la estabilidad de las redes eléctricas.

Alcance y potencial del almacenamiento submarino

Según los medios citados, StEnSea ofrece ventajas técnicas frente a los tradicionales sistemas de almacenamiento hidroeléctrico por bombeo. A diferencia de estos, que requieren dos depósitos de agua en distintos niveles y grandes superficies en tierra, las esferas pueden instalarse en casi cualquier lecho marino, incluso cerca de grandes centros urbanos, con lo que disminuye el impacto territorial.

El portal y el medio australiano resaltaron que el sistema desarrollado está especialmente diseñado para regular la frecuencia y la capacidad operativa de las redes eléctricas, lo que facilitaría el arbitraje energético: adquirir electricidad cuando es más barata y venderla en momentos de alta demanda.

De acuerdo con estimaciones del instituto, el potencial global de esta tecnología podría alcanzar los 817.000 gigavatios-hora, cantidad suficiente para abastecer las necesidades de 75 millones de hogares europeos durante un año.

Aunque los sistemas tradicionales de bombeo pueden resultar ligeramente más eficientes en ciclos largos, el sistema permite desarrollar grandes infraestructuras de almacenamiento en ubicaciones estratégicas, con menor impacto ambiental superficial.

Desafíos ambientales y próximos pasos

Si bien los resultados de las pruebas preliminares son positivos, Xataka advirtió que serán necesarias futuras evaluaciones ambientales para determinar el impacto real en los ecosistemas marinos, entre ellas la resistencia del concreto a largo plazo, los costos de mantenimiento y la integración con otras energías renovables.

Investigadores coinciden en que se debe analizar cómo afectará la presencia de estos campos de esferas a la vida marina y a los sedimentos costeros. La investigación ambiental será prioritaria durante la puesta en marcha y eventuales expansiones comerciales.

El proyecto plantea la posibilidad de crear reservas de energía a gran escala próximas a costas densamente pobladas o en aguas profundas. Su flexibilidad y capacidad de almacenamiento lo convierten en una alternativa para reforzar los sistemas eléctricos y favorecer una transición energética sostenible.