El consumo energético de los edificios representa un importante gasto industrial y un impacto determinante para la sostenibilidad de las ciudades. Encontrar un modelo que permita la reducción de este consumo es una de las piedras de toque en lo que respecta a la industria de la edificación. En la búsqueda por un modelo ajustado, en E22 presentamos GEOBATT, un proyecto de hibridación energética que tiene como objetivo el desarrollo de una nueva tecnología que permita abastecer a los sistemas de climatización de los edificios. El proyecto Hibridación de energía geotérmica con baterías de flujo para la climatización de edificios terciarios de energía cero está basado en la hibridación del aprovechamiento energético del subsuelo con el almacenamiento de energía eléctrica mediante baterías de flujo, con el fin de obtener edificios de consumo energético casi nulo, con aplicación tanto en países desarrollados como en vías de desarrollo.
Este objetivo responde al Reto en Energía Segura, Sostenible y Limpia, ya que permitirá reducir el consumo de los edificios en un 80%, además de garantizar la seguridad del suministro a instalaciones críticas sin necesidad de grupos electrógenos. Esto es fundamental en países en vías de desarrollo, donde la garantía de suministro es un problema acuciante. El creciente consumo de energía por parte del ser humano está provocando cambios a nivel planetario cuyas consecuencias resultan alarmantes y evidentes. El sector de la construcción es responsable del 40% del consumo energético, por lo que la Comisión Europea está impulsando medidas y políticas que conduzcan al desarrollo de nuevas tecnologías que permitan aumentar la eficiencia de los edificios hasta un consumo casi-cero.
En este contexto, SACYR Industrial, E22, UPM (Dpto. de Mecánica de Fluidos y Propulsión Aeroespacial), UC3M (Grupo de Mecánica de Fluidos) e IMDEA Energía, hemos decidido aunar esfuerzos para desarrollar una tecnología que hibride climatización geotérmica con almacenamiento energético en baterías de flujo con los siguientes beneficios:
- El aprovechamiento geotérmico del terreno permitirá alcanzar eficiencias energéticas muy superiores a las logradas con otras fuentes de energía; y reducirá el suministro energético a un sólo tipo, el eléctrico, simplificando la gestión energética del edificio
- El uso de baterías de flujo permitirá desligar el suministro eléctrico de su consumo posterior, asegurando un funcionamiento ininterrumpido del edificio. Además, permitirá aprovechar de forma efectiva la energía proveniente de fuentes renovables, como la solar y la eólica, dada su naturaleza intermitente.
Además, la sinergia entre ambas tecnologías permitirá reducir costes de inversión y operación, revalorizar la energía térmica que de otra forma sería perdida en la batería de flujo y optimizar la operación de la misma.
Para alcanzar este objetivo será necesario desarrollar avanzados modelos del sistema de climatización geotérmica, que integren parámetros no lineales (COP o caudal variable); un modelo cero-dimensional de la sala técnica; y modelos de flujo y mezclado para las baterías de flujo y los depósitos de electrolito. Estos modelos permitirán optimizar ambas tecnologías, lo que cristalizará en el desarrollo de un prototipo y la implementación de un piloto demostrador a escala real. En paralelo, se analizarán posibles escenarios de implantación y se realizará un estudio económico, que se validará con datos del piloto.
El objetivo principal del proyecto GeoBATT consiste en el desarrollo de una nueva tecnología energética que abastezca a los sistemas de climatización de los edificios basada en la hibridación del almacenamiento subterráneo de energía térmica (geotermia de baja entalpía) con el almacenamiento de energía eléctrica mediante baterías de flujo, con el fin de obtener edificios de consumo energético casi nulo, con aplicación tanto en países desarrollados como en vías de desarrollo, contribuyendo a una industria de la edificación más sostenible.
Este proyecto, desarrollado por Sacyr Industrial, Energy Storage Solutions, la Universidad Politécnica de Madrid, la Universidad Carlos III y la Fundación IMDEA Energía, y con número de expediente RTC-2017-5955-3, ha sido cofinanciado tanto por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades (Agencia Estatal de Investigación) como por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) en el contexto de la convocatoria Retos-Colaboración (2017) del Programa Estatal de Investigación, Desarrollo e Innovación Orientada a los Retos de la Sociedad, en el marco del Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y de Innovación 2013-2016. El objetivo principal del proyecto se enmarca por tanto dentro del Objetivo Temático del Programa Operativo asociado a la citada convocatoria: “Promover el desarrollo tecnológico, la innovación y una investigación de calidad”.
