Estas rocas calientes que brillan más que el sol podrían ayudar a terminar con la energía derivada de los combustibles fósiles

(CNN) -- En algún momento de los albores de la humanidad, un homo sapiens más inteligente que el promedio separó una piedra del fuego para calentarse e inventó la batería térmica.

Más de un millón de años después, mientras la humanidad lucha por superar los combustibles fósiles a tiempo para evitar el colapso climático, esa simple idea está regresando y las rocas calientes están más calientes que nunca, literal y figurativamente.

"(Las rocas) en la caja en este momento están a unos 1.600 grados Celsius", dijo Andrew Ponec, de pie junto a una batería térmica del tamaño de un edificio pequeño. Eso es casi 3.000 grados Fahrenheit, "más caliente que el punto de fusión del acero", explicó.

Pero lo que hace que su caja de rocas incandescentes sea tan significativa es que no se calentaron quemando toneladas de carbón o gas, sino captando la luz del sol con los miles de paneles solares fotovoltaicos que rodean su prototipo al oeste de Fresno.

Si tiene éxito, Ponec y su nueva empresa Antora Energy podrían ser parte de un nuevo sector de almacenamiento de energía multimillonario que simplemente utiliza el sol o el viento para fabricar cajas de rocas lo suficientemente calientes como para hacer funcionar las fábricas más grandes del mundo.

"La gente a veces siente que nos están insultando al decir: 'Oye, eso suena muy simple'", se rió Ponec. "Y nosotros respondemos: 'Ese es exactamente el punto'".

La pasión de Ponec por la energía limpia comenzó cuando era un niño curioso de una escuela pública que jugueteaba con la energía fotovoltaica en el garaje de sus padres y tuvo un nuevo impulso cuando fue tentado a abandonar Stanford para construir plantas solares en escala.

Cuando volvió para obtener su título, se dio cuenta de que si bien el sol y el viento son excelentes para recargar las baterías de los automóviles y los hogares, existe una demanda aún más urgente de limpiar las fuentes de combustible necesarias para fabricar de todo, desde alimentos para bebés hasta el acero. Y como la demanda de energía de una fábrica suele ser de 24 horas al día, siete días a la semana, la industria pesada aún tiene que aprovechar la caída del precio de las energías renovables.

"La mayoría de los días en California, a mitad del día, la electricidad en el mercado mayorista es gratuita y, a veces, incluso en dólares negativos, porque ya se ha instalado mucha energía solar", dijo Ponec, "y estamos viendo lo mismo en otros estados con el viento. El problema es que no puedes cerrar tu fábrica cuando el sol se esconde detrás de una nube o el viento deja de soplar, y ese es exactamente el problema en el que nos centramos".

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Si bien la palabra "batería" probablemente evoca el tipo de sustancia química en los automóviles y los productos electrónicos en 2023, las rocas calientes actualmente almacenan diez veces más energía que los iones de litio en todo el mundo, gracias a un invento del siglo XIX conocido como estufas Cowper. Estas enormes torres de ladrillos apilados, que a menudo se encuentran en plantas de fundición, absorben el calor desperdiciado de un alto horno hasta que se calienta a casi 3000 grados Fahrenheit y luego proporcionan más de 100 megavatios de energía térmica durante unos 20 minutos.

El proceso se puede repetir 24 veces al día durante 30 años, y Antora se encuentra entre las nuevas empresas que experimentan con diferentes tipos de rocas en cajas aisladas o sales fundidas en cilindros para encontrar la combinación más eficiente.

"Estábamos bastante intrigados por el grafito por varias razones", dijo Ponec. El carbón barato y abundante que se encuentra en los lápices, que también se utiliza para fundir aluminio y acero, puede retener tanto calor que brilla más que el sol, dijo.

"Lo que esos hornos no tenían es una forma de recuperar el calor", dijo. "Hemos agregado algunas cavidades, algunos espacios en el carbono que permiten que brille la luz desde lo más profundo del sistema y algunas puertas aisladas que se pueden abrir y cerrar y que permiten que la luz brille cuando lo desees. En el futuro, usaremos esa luz no sólo para crear vapor, sino también para generar calor a temperaturas mucho más altas para industrias como las del cemento y el acero".

Antora ha logrado recaudar US$ 80 millones en capital inicial de inversores que incluyen a Bill Gates, pero su principal competidor es otra startup del área de la Bahía de San Francisco llamada Rondo que utiliza abundante ladrillo refractario, que es más barato que el carbono en peso, pero no tan denso en energía. Rondo ha logrado incluso más financiamiento que Antora y su primera batería está produciendo energía comercial para una planta de etanol en California.

"Tuvimos este avance que nos permite calentar ladrillos directamente con luz infrarroja invisible de elementos calefactores", dijo a CNN el director ejecutivo de Rondo, John O'Donnell. "De inmediato supimos, gracias a informes de ingeniería de terceros, que este material iba a durar 100 años".

Tesla predijo recientemente que un mundo libre de carbono necesitará la asombrosa cifra de 240 teravatios-hora de almacenamiento de energía, más de 340 veces la cantidad de almacenamiento construido con baterías de iones de litio en 2022. O'Donnell predice que más de la mitad de toda esa nueva capacidad será en forma de baterías térmicas, simplemente porque las materias primas están fácilmente disponibles.

Al conectar sus fábricas a tantas baterías térmicas como necesiten, los fabricantes no tendrán que esperar para conexiones a la red y actualizaciones.

Dadas esas consideraciones financieras, es posible que haya que revisar la vieja frase "tonto como una caja de piedras" de cara a esta nueva revolución industrial.

"Las tecnologías interesantes son geniales si eres un capitalista de riesgo y son la muerte si eres banquero", dijo O'Donnell. "Y son los banqueros y la gente de finanzas de infraestructura a quienes les gusta toda esta clase de tecnologías. No es particularmente sexy, pero es algo realmente bueno".

"Ambas empresas almacenan calor y energía", dijo Jesse Jenkins, profesor de ingeniería en la Universidad de Princeton. "Y creo que, al igual que el hidrógeno, que también tiene un papel flexible que desempeñar, soy optimista sobre este tipo de tecnología de almacenamiento de larga duración".

Jenkins, que se especializa en sistemas energéticos a macroescala, también es consultor de Rondo y dice que el modelo de rocas calientes tiene una clara ventaja sobre las baterías químicas que pueden almacenar energía, pero no calor.

"Si puedes hacer ambas cosas, puedes aprovechar las curvas de costos y las ventajas de escala en los sectores industriales más grandes, mientras que algunas de las compañías de baterías electroquímicas más dedicadas se encuentran en un momento decisivo", dijo Jenkins a CNN.

Tanto los directores ejecutivos de Andora como de Rondo asistieron a la cumbre climática COP28 en Dubai, donde el poder de los petroestados de Medio Oriente fue suficiente para debilitar el compromiso global de acabar con los combustibles fósiles. Pero ambos regresaron entusiasmados por el interés en sus ideas y las docenas de otros avances en materia de energía limpia.

"Si me hubieran preguntado hace cinco o diez años, habría dicho: no estoy seguro de que tengamos todo lo que necesitamos para descarbonizar", dijo Ponec mientras paseaba por los paneles solares que alimentan su batería mientras cerca funciona una planta de energía alimentada por gas. "Pero hoy tenemos las herramientas que necesitamos. Sólo necesitamos desplegarlas. La transición es inevitable. Va a suceder. Y si hablas a puertas cerradas con la mayoría de las personas en la industria de los combustibles fósiles, dirán lo mismo".
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