Llega el invierno, sube la factura de la calefacción y la pregunta se repite: ¿cómo almacenar calor en los meses de frío y que salga barato? La respuesta está en las baterías de arena.
Sí, has leído bien, arena, y es que se están convirtiendo en una alternativa muy interesante para acumular energía térmica barata y utilizarla cuando más falta hace.
Las baterías de arena no son pilas en el sentido tradicional (electricidad → uso). Son sistemas que almacenan calor en un material barato como la arena o roca pulverizada, para liberarlo cuando se necesite.
A grandes rasgos: se usa electricidad (o calor excedente) para calentar la arena, que retiene el calor durante semanas o meses, y luego ese calor se emplea para calefacción o agua caliente.
El funcionamiento es bastante directo: un contenedor muy bien aislado contiene toneladas de arena. Mediante resistencias eléctricas o aire caliente se eleva la temperatura de ese medio hasta 400-600 °C (o más).
Cuando se necesita, un fluido (aire o agua) pasa por ese medio caliente, recoge el calor y se distribuye al sistema de calefacción. En algunos casos, se puede convertir parte del calor en electricidad, pero no es lo habitual.
El material clave es la arena o roca pulverizada de alta densidad térmica, que permanece estable a altas temperaturas, lo que permite almacenarla sin que se degrade químicamente
La escala importa: cuanto mayor volumen y mejor aislado el contenedor, menor pérdida térmica.
En este apartado repasamos varios factores que hacen de estas baterías de arena una alternativa económica y escalable.
La arena o roca pulverizada cuesta muy poco en comparación con sistemas de almacenamiento eléctrico basados en baterías de iones-litio
Por ejemplo, se estima que el coste de almacenamiento térmico en arena podría situarse por debajo de 10 €/kWh en ciertos proyectos.
Una gran ventaja: estas baterías pueden retener el calor durante semanas o meses. Esto lo convierte en una herramienta perfecta para acumular el excedente de energía en verano o de fuentes renovables, y emplearlo en invierno, cuando la demanda térmica es mayor.
Además, como el material no se degrada fácilmente, la vida útil es alta y el mantenimiento bajo.
Al estar orientadas al almacenamiento térmico, colaboran con sistemas de calefacción urbana o edificios que requieren mucho calor (no solo electricidad).
En contextos donde la calefacción representa una parte importante del consumo energético, como en climas fríos o en redes urbanas, la integración es natural.
Por ejemplo, un proyecto de calefacción urbana en Finlandia redujo considerablemente el uso de astillas de madera y CO₂ gracias a este sistema.
Una vez entendido cómo funcionan las baterías de arena, es momento de repasar sus principales ventajas y todo lo que las hace tan prometedoras.
Al aprovechar electricidad barata o excedente (por ejemplo, de renovables) para generar calor almacenado, se puede reducir la dependencia de combustibles fósiles o de calefacción eléctrica costosa. Esto se traduce en menor factura para usuarios o municipios.
Al combinarse con energía renovable y sustituir astillas, gas o petróleo para calefacción, se consigue una significativa reducción de emisiones de CO₂.
La arena o roca pulverizada no es escasa, no implica minerales raros, no tiene los riesgos químicos de baterías convencionales, y permite un enfoque más sostenible en la cadena de suministro. Además, el material apenas se degrada si se diseña bien el aislamiento.
Aquí los “pero” que conviene analizar.
Para que el sistema sea eficiente, el contenedor debe estar muy bien aislado porque el calor se pierde por el aislamiento, los conductos de extracción, etc.
En sistemas grandes se mejora la ratio volumen/superficie, lo que reduce pérdidas. En sistemas pequeños (viviendas) esa ratio se degrada y puede hacer que el coste-beneficio no sea tan atractivo.
Este tipo de almacenamiento es ideal cuando la demanda es de calor (agentes de calefacción, agua caliente) y cuando está integrada en redes de calefacción urbana o en edificios con demanda térmica significativa.
Si solo tenemos demanda eléctrica o aislamiento muy alto, el sistema puede no ser la mejor opción.
A diferencia de baterías electroquímicas que devuelven electricidad directamente, la batería de arena almacena calor. Si se quiere convertir ese calor en electricidad se pierden eficiencias y la viabilidad económica puede bajar.
Además, la instalación debe tener la infraestructura de calefacción adecuada (intercambiadores, distribución de agua/aire caliente).
El clima, la distribución urbana, las políticas energéticas y la estructura de redes de calefacción en España difieren de los países nórdicos. Pero eso no significa que no tenga sentido: veamos dónde y cómo podría funcionar.
En España el uso de calefacción en invierno es menor que en climas nórdicos, pero sigue siendo relevante en ciertas zonas (norte peninsular, edificios con altas exigencias térmicas, redes de calefacción en ciudades).
Además, con la creciente instalación de renovables y el reto de integrar energía excedente, una batería térmica de arena podría absorber esos picos.
Si el coste de la electricidad baja o se generan excedentes —por ejemplo, durante la noche cuando hay más producción eólica—, esa energía puede aprovecharse para calentar la arena mediante resistencias eléctricas o aire caliente.
De esta forma, el sistema “almacena” el calor y lo conserva hasta que llega el invierno o un momento de mayor demanda, cuando puede liberarlo para calefacción o agua caliente.
Para que tenga éxito en España, conviene:
Las baterías de arena representan una pieza muy interesante en el puzzle de la transición energética: un almacenamiento térmico barato, basado en materiales abundantes, que permite acumular calor para el invierno y liberar en el momento justo.
Tienen claras ventajas: coste bajo por kWh, compatibilidad con renovables y calefacción urbana, menor impacto ambiental. Pero también hay que ser realistas: no sirven para todo tipo de demanda, y la escala, el aislamiento, la infraestructura importan mucho.
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