El diseñador del edificio más alto del mundo quiere convertir los rascacielos en baterías

El estudio de arquitectura que diseñó el edificio más alto del mundo está estudiando formas de construir rascacielos que puedan almacenar energía utilizando la gravedad.

Skidmore, Owings & Merrill LLP ha desarrollado una serie de diseños prototipo que utilizan motores eléctricos para elevar grandes bloques, creando energía potencial que puede convertirse en electricidad cuando se bajan los bloques.

Los diseños se basan en la tecnología desarrollada por su socio Energy Vault Holdings Inc. como alternativa a las baterías de iones de litio y otros tipos de pilas químicas. Buscan socios desarrolladores interesados en compensar la contaminación por gases de efecto invernadero de los edificios, que según las Naciones Unidas son responsables de casi el 40% de las emisiones mundiales.

El concepto es similar al de las centrales hidroeléctricas de bombeo, muy extendido. Energy Vault completó su primer gran proyecto este mes cerca de Shanghai, un sistema de almacenamiento autónomo que puede suministrar hasta 25 megavatios de energía durante cuatro horas. Otras empresas están probando nuevos tipos de sistemas de almacenamiento por gravedad, incluidos los que utilizan pozos petrolíferos y minas abandonadas.

Los propietarios y diseñadores de edificios disponen de un número creciente de herramientas para limitar las emisiones de carbono de las operaciones cotidianas, desde un mejor aislamiento hasta bombas de calor. Sin embargo, no hay sustitutos para el acero y el hormigón, que son componentes fundamentales de los edificios modernos, y ambos son fuentes importantes de emisiones de carbono.

Existen iniciativas para descarbonizar estos materiales, pero aún están lejos de alcanzar una escala significativa. Según Bill Baker, socio consultor de SOM, con sede en Chicago, uno de los caminos que pueden seguir los propietarios de edificios que quieran reducir a cero sus emisiones es convertir un rascacielos en una enorme batería.

SOM ha creado cuatro prototipos de sistemas de almacenamiento basados en este concepto. Tres son sistemas autónomos que utilizan bloques pesados o agua, dos están empotrados en laderas y el tercero es una torre alta y cilíndrica. El último está pensado para zonas urbanas, un rascacielos que podría incluir espacios residenciales, comerciales y de oficinas.

El proyecto de Energy Vault en Shanghai tiene unos 150 metros de altura, pero las baterías de rascacielos de SOM podrían ser mucho más altas, a partir de 300 metros.

Los edificios altos son la especialidad de SOM. Baker fue el principal diseñador del Burj Khalifa, la torre de 828 metros de Dubai que es el edificio más alto del mundo, y ve un gran potencial para incorporar el almacenamiento de energía a los rascacielos. Esto se debe a que cuanto más alto se eleven los pesos cuando haya un excedente de electricidad barata, más energía potencial almacenarán que podrá liberarse cuando se necesite electricidad.

“Si lo almaceno el doble de alto, el doble de energía», dice Baker. “Cuanto más alto, mejor”.

Los sistemas actuales de Energy Vault pueden suministrar energía por entre cinco y diez céntimos el kilovatio-hora, según Robert Piconi, director general de la empresa con sede en Westlake Village, California. Es más barato que las baterías de iones de litio, que cuestan unos 13,5 centavos, según Bloomberg. Aumentar el precio cambiaría significativamente la economía, y el objetivo es reducir esa cifra a menos de 5 centavos, el coste nivelado a lo largo de la vida útil de un proyecto.

Cuando un edificio supera los 200 metros de altura, un sistema de almacenamiento por gravedad puede suministrar energía más que suficiente para su funcionamiento. Es entonces cuando los operadores de los edificios pueden empezar a compensar la huella de carbono de los materiales de construcción, y se espera que algunos de los diseños de SOM se amorticen en dos o cuatro años.

“En lugar de que los edificios sean emisores de carbono, hay que pensar en una amortización del carbono”, dijo Piconi. Las empresas están hablando con posibles socios promotores en Oriente Medio y, si todo va bien, Piconi podría ver cómo se inicia la construcción de un proyecto a principios de 2026.

Pero esa fecha puede ser optimista. Energy Vault se ha enfrentado a diversos obstáculos, como rediseñar a fondo su sistema de gravedad y ofrecer sistemas de almacenamiento en baterías químicas a los clientes como forma de generar ingresos en la actualidad.

Aunque completar el proyecto de Shanghái fue un hito importante, y los socios de esa empresa están planeando ahora otros sistemas de almacenamiento en China, las acciones de la empresa se han desplomado más de un 85% desde que salieron a bolsa en 2022 en un acuerdo con una sociedad de adquisición con fines especiales.

Según Thomas Boyes, analista del banco de inversión TD Cowen, la idea de añadir almacenamiento a un gran rascacielos es fundamentalmente sólida. Sin embargo, la planificación, obtención de permisos y financiación de este tipo de proyectos lleva años, y solo hay un número limitado de los llamados supertall, que superan los 300 metros. Boyes afirmó que es más probable que las torres de uso mixto con tecnología Energy Vault aparezcan en algún momento de la década de 2030.

“Sobre el papel tiene sentido. Hay razones subyacentes por las que los edificios querrán esta tecnología, pero es un mercado que lleva mucho tiempo”, afirmó.

La tecnología de almacenamiento integrada en estructuras altas cambiaría significativamente la economía energética del sector de la construcción, dijo Adam Semel, socio gerente de SOM.

“El almacenamiento de energía por gravedad tiene un enorme papel que desempeñar en la economía del futuro. Queremos ponernos a trabajar en algunos edificios reales”, concluyó.

(c) 2024 , Bloomberg · Will Wade ·