Energía solar y eólica para sustituir por completo al diésel en la estación antártica del Polo Sur

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Científicos del Laboratorio Nacional Argonne y del Laboratorio Nacional de Energías Renovables (NREL, por su acrónimo en inglés) del Departamento de Energía de Estados Unidos (DOE) han estudiado la viabilidad de utilizar energías renovables para alimentar la estación Amundsen-Scott del polo sur de la Antártida.

Esta instalación, donde se realizan estudios sobre el cambio climático y la cosmología, sólo utiliza fuentes de energía no renovables para alimentar los instrumentos y mantener calientes a los científicos.

“En la actualidad, toda la energía del polo sur se genera con diésel y un generador”, explica Amy Bender, física de la división de Física de Altas Energías de Argonne y autora del artículo de investigación. “Nos preguntábamos si es posible la transición a las energías renovables. Este estudio es el principio para intentar demostrarlo”.

La nueva investigación explora la posibilidad de energía solar, aerogeneradores, almacenamiento de energía de iones de litio y almacenamiento de energía de larga duración en el emplazamiento en distintas combinaciones, con y sin la generación de energía diésel existente.

“Hemos realizado un análisis detallado del tipo de batería que funciona mejor en función de si se utiliza energía solar, eólica o ambas”, explica Sue Babinec, responsable del programa de almacenamiento estacionario de Argonne. “Los tipos de baterías que se necesitan para obtener energía con energías renovables no sólo tienen que durar años, sino que tienen que proporcionar energía durante un periodo de tiempo muy largo”.

Los paneles solares están alineados para captar la luz solar a lo largo del horizonte prácticamente a cualquier hora del día durante el verano austral.
Imagen: Laboratorio Nacional Argonne

El equipo llegó a la conclusión de que el sistema menos costoso incluye tres fuentes de generación de energía y almacenamiento de energía de iones de litio. Para suministrar los 170 kW de potencia que necesita la estación, propone un sistema híbrido formado por 180 kW de paneles solares, 570 kW de turbinas eólicas y un sistema de almacenamiento de energía en baterías de iones de litio de 3,4 MWh.

Los investigadores calculan que este sistema podría reducir el consumo de diésel en un 95% en comparación con una configuración totalmente diésel, lo que supondría evitar anualmente unas 1.200 toneladas métricas de huella de carbono. Utilizando el software de integración y optimización de energías renovables del NREL, los investigadores calculan que el sistema requeriría una inversión inicial de 9,7 millones de dólares. Afirman que la inversión se amortizaría gracias al ahorro en costos de combustible en poco más de dos años, y acabaría ahorrando aproximadamente 57 millones de dólares en 15 años.

El análisis, titulado “Techno-economic analysis of renewable energy generation at the South Pole” (Análisis tecnoeconómico de la generación de energías renovables en el polo sur), se publicó en Renewable and Sustainable Energy Reviews.

“El DOE y las universidades de todo el mundo han estado tratando de descarbonizar nuestros seis continentes”, dijo Ralph Muehleisen, jefe científico de la construcción y director del grupo de Edificios y Tecnologías Industriales de Argonne. “Sólo están empezando a llegar a la Antártida, por lo que ahora estamos realmente, por primera vez, hablando de descarbonizar el mundo”.

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