La firma de arquitectura que diseñó el edificio más alto del mundo está considerando formas de construir rascacielos que puedan almacenar energía mediante la gravedad.
Skidmore, Owings & Merrill ha desarrollado una serie de diseños de prototipos que utilizan motores eléctricos para elevar bloques masivos, creando energía potencial que puede convertirse en electricidad cuando se bajan los bloques. Los diseños se basan en tecnología desarrollada por el socio Energy Vault Holdings como alternativa a las baterías de iones de litio y otros tipos de celdas químicas. Están buscando socios desarrolladores interesados en compensar la contaminación de gases de efecto invernadero de los edificios, que según las Naciones Unidas son responsables de casi el 40% de las emisiones globales.
El concepto es similar al de las centrales hidroeléctricas de bombeo ampliamente utilizadas. Energy Vault completó su primer gran proyecto este mes cerca de Shanghai, un sistema de almacenamiento independiente que puede suministrar hasta 25 megavatios de energía durante cuatro horas. Otras empresas están probando nuevos tipos de sistemas de almacenamiento por gravedad, incluidos aquellos que utilizan minas y pozos de petróleo abandonados.
Los propietarios y diseñadores de edificios cuentan con un número cada vez mayor de herramientas para limitar las emisiones de carbono de las operaciones diarias, desde un mejor aislamiento hasta bombas de calor. Sin embargo, no existen sustitutos para el acero y el hormigón, que son componentes críticos de los edificios modernos y fuentes importantes de emisiones de carbono. Hay esfuerzos para descarbonizar esos materiales, pero aún están lejos de alcanzar una escala significativa. Para los propietarios de edificios que buscan reducir a cero las emisiones, convertir un rascacielos en una batería masiva es una vía, según Bill Baker, socio consultor de SOM, con sede en Chicago.
SOM ha creado cuatro prototipos de sistemas de almacenamiento basados en este concepto. Tres son sistemas independientes que utilizan bloques pesados o agua, dos construidos en laderas y un tercero que es una torre cilíndrica alta. Este último está destinado a zonas urbanas, un rascacielos imponente que podría incluir espacios residenciales, comerciales y de oficinas. El proyecto de Energy Vault en Shanghai tiene unos 150 metros (490 pies) de altura, pero las baterías de los rascacielos de SOM pueden ser mucho más altas, a partir de 300 metros.
Los edificios altos son la especialidad de SOM. Baker fue el diseñador principal del Burj Khalifa, la torre de 828 metros en Dubai que es el edificio más alto del mundo, y ve un potencial significativo para incorporar el almacenamiento de energía en los rascacielos. Esto se debe a que cuanto más se levanten los pesos cuando hay un excedente de electricidad barata, más energía potencial contendrán y podrán liberarse cuando se necesite electricidad.
«Si lo almaceno al doble de altura, obtengo el doble de energía», dijo Baker. «Lo alto es mejor».
Los sistemas actuales de Energy Vault pueden proporcionar energía por alrededor de cinco a 10 centavos por kilovatio-hora, según Robert Piconi, director ejecutivo de la compañía con sede en Westlake Village, California. Esto es más barato que las baterías de iones de litio, que cuestan alrededor de 13,5 centavos, según BloombergNEF. Un aumento cambiará significativamente la economía y dijo que el objetivo es reducir esa cifra a menos de 5 centavos, el costo nivelado durante la vida útil de un proyecto.
Una vez que un edificio supera los 200 metros de altura, un sistema de almacenamiento por gravedad podría suministrar energía más que suficiente para cubrir sus operaciones. Entonces es cuando los operadores de edificios pueden comenzar a compensar la huella de carbono de los materiales de construcción, y se espera que algunos de los diseños de SOM obtengan esa recuperación en dos a cuatro años.
«En lugar de que los edificios sean emisores de carbono, piense en la recuperación del carbono», dijo Piconi. Las empresas están hablando con posibles socios desarrolladores en el Medio Oriente y, si todo va bien, Piconi podría comenzar a construir un proyecto a principios de 2026.
Sin embargo, esa fecha puede ser optimista. Energy Vault se ha enfrentado a obstáculos, incluido el rediseño fundamental de su sistema de gravedad y la oferta de sistemas de almacenamiento de baterías químicas a los clientes como una forma de generar ingresos ahora. Si bien completar el proyecto de Shanghai fue un hito importante y los socios de esa empresa ahora están planeando sistemas de almacenamiento adicionales en China, las acciones de Energy Vault han caído más del 85% desde que salió a bolsa en 2022 en un acuerdo con una empresa de adquisición con fines especiales.
La idea de añadir almacenamiento a un gran rascacielos es fundamentalmente sólida, según Thomas Boyes, analista del banco de inversión TD Cowen. Sin embargo, la planificación, los permisos y la financiación para este tipo de desarrollos llevan años, y sólo hay un número limitado de los llamados proyectos superaltos que superan los 300 metros. Boyes dijo que es más probable que las torres de uso mixto con tecnología Energy Vault aparezcan en algún momento de la década de 2030.
«Tiene sentido sobre el papel», dijo. «Existen razones subyacentes por las que los edificios querrán esta tecnología, pero es un mercado que lleva mucho tiempo».
La tecnología de almacenamiento integrada en estructuras altas cambiaría significativamente la economía energética de la industria de la construcción, afirmó Adam Semel, socio director de SOM.
«El almacenamiento de energía por gravedad tiene un papel muy importante que desempeñar en la economía del futuro», dijo Semel. «Queremos empezar a trabajar en algunos edificios reales».
