Almacenamiento de energía mediante volante de inercia

Un método de almacenamiento de energía consiste en el empleo de un volante de inercia, conservando así la energía en forma mecánica -cinética-. El empleo de volantes de inercia puede ser una solución a la problemática que supone el almacenamiento de energía eléctrica.

El volante de inercia se trata de un disco metálico, que comienza a girar cuando se le aplica un par motor. Una vez está girando, se frena cuando se somete a un par resistente. La ecuación de energía almacenada es la siguiente:

  • E = Energía almacenada
  • I = momento de inercia, que es función de la masa y la distancia al eje de giro.
  • ω = velocidad angular

Por tanto, a mayor masa ubicada a mayor distancia del centro de giro, mayor energía almacenada. Como la velocidad angular está al cuadrado, resulta más rentable incidir en tratar de elevar el número de revoluciones antes que aumentar la masa o las dimensiones para alcanzar una mayor energía almacenada.

Además, los volantes de inercia permiten que la transferencia energética sea muy rápida (frente a baterías químicas, por ejemplo, que debido a las propiedades químicas de los elementos que están compuestas requieren de un cierto tiempo de carga y descarga), de manera que ha sido utilizado en ciclos mecánicos de requerimiento energético discontinuo, tal como motores y compresores alternativos, prensas, troqueladoras, etc.

También son empleados como elementos para suavizar la rotación de un eje, pudiendo así regular la generación eléctrica en centrales, por ejemplo. También se utilizan como frenos regenerativos en vehículos, generalmente eléctricos (aprovechan la energía de la frenada del vehículo).

Hablando a gran escala, la hipótesis es, la posibilidad de emplear volantes de inercia de grandes dimensiones para así conseguir almacenar la energía eléctrica excedente en un momento determinado del día para así disponer de ella cuando sea necesario. Cuando la energía eléctrica generada sea mayor que la demandada, entonces se empleará para ejercer par motor sobre el volante de inercia y éste comenzará a girar, y gracias a la inercia del mismo y a un bajo rozamiento -o nulo, empleando cojinetes magnéticos-, será posible conservar la energía y utilizarla más tarde. El empleo de almacenadores de energía permite una mayor flexibilidad a la hora de ajustarse a la demanda.

Resulta una manera limpia y sencilla de almacenamiento de energía, aunque evidentemente, la viabilidad del empleo de volantes de inercia depende de algunos factores tales como el número de ciclos de vida, los costes de fabricación y explotación, los materiales empleados, etc.

Sobre DiegoGV 27 Artículos
Ingeniero Superior Industrial especialidad en Energías Renovables por la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria. Trabajé como gestor técnico de mantenimiento en Ferroser Gran Canaria durante el último año. Actualmente realizo un proyecto teórico sobre las conexiones eléctricas entre Gran Canaria y Tenerife.