Montar un sistema energético que funcione es, ya de por sí, un marrón de ingeniería de los gordos. Ahora imagínate montarlo en la Antártida. Multiplica el problema por mil.
Hablamos de un sitio donde la temperatura cae por debajo de los -40 °C, el viento sopla a rachas de hasta 300 km/h y se tira seis meses seguidos de noche cerrada. Oscuridad total. Ahí, donde un panel solar o una batería normales se rinden, China acaba de demostrar que se puede tirar casi todo de renovables.
El proyecto lo lidera desde hace cinco años el ingeniero Sun Hongbin, hoy rector de la Universidad Tecnológica de Taiyuan y jefe científico de energía limpia polar del Instituto de Investigación Polar de China. Y la historia tiene de todo: ingeniería extrema, baterías que a los del coche nos interesan más de lo que parece… y una colonia de pingüinos que estuvo a punto de mandar el plan al traste.
Cuando una colonia de pingüinos te obliga a mover la central
Empecemos por lo más insólito. Con el proyecto casi terminado, el emplazamiento ideal para los aerogeneradores tenía una pega: estaba pegado a una de las colonias de pingüinos Adelia más señaladas de la Antártida. Y en este continente la ley ambiental no se discute. Así que tocó mover toda la instalación cerca de dos kilómetros.
Y es que el sitio caía dentro del área protegida de la Isla Inexpresable, en la bahía Terra Nova, un enclave que China, Italia y Corea gestionan en común precisamente para blindar esa colonia. Y no es una colonia cualquiera: no es de las más grandes del mar de Ross, pero sí una de las más antiguas que se conocen, ocupada de forma continua durante unos 7.000 años.
Lo bueno es que mover la central salió bien. La colonia sigue a lo suyo, con del orden de 25.000 parejas reproductoras (algún recuento reciente la eleva hacia las 29.000), una de las poblaciones de Adelia mejor monitorizadas del planeta. Eso sí, que conste una cosa: los pingüinos no prosperan gracias a la estación, prosperan a pesar de la presencia humana. El mérito de la ingeniería es justo ese, no haberlos molestado.
Reinventar el aerogenerador, el panel y la batería
Vamos a la chicha de ingeniería, que es donde esto se pone serio. El problema de fondo es que las turbinas eólicas, los paneles y las baterías convencionales están diseñados para trabajar por encima de los -30 °C. En Qinling, eso es un día suave.
Para que te hagas una idea: en la isla sopla viento de más de 70 km/h durante más de 100 días al año, y con ese frío las palas de un aerogenerador normal se vuelven quebradizas y se parten. Así que el equipo de Sun tuvo que reinventar casi cada pieza del sistema.
Lo hicieron en un laboratorio de 2.000 m² en la Universidad Tecnológica de Taiyuan, capaz de bajar a -50 °C, soltar rachas de viento de hasta 216 km/h y generar ventiscas instantáneas. Cuatro años de pruebas dan para mucho.
¿El resultado más llamativo? Un aerogenerador con forma de batidora invertida: las palas curvas van unidas por sus dos extremos a un eje central, lo que reduce la superficie que empuja el viento y baja el centro de gravedad para que no vuelque. Junto a estos colocaron también turbinas más clásicas, pero con palas de fibra de carbono, más cortas y capaces de aguantar hasta -50 °C. Hasta los soportes de los paneles solares los hicieron de plástico reforzado con fibra en vez de aluminio, porque se deforma menos con el frío.
Y llegamos a las baterías, que es la parte que a los del coche nos toca de cerca. Aquí viene un dato que cualquiera con un eléctrico conoce en sus carnes: en frío, las baterías de iones de litio normales rinden fatal. Esa autonomía que pierdes en invierno sale justo de ahí.
¿La solución china? Cambiarlas por baterías de titanato de litio (LTO). Su química permite que los iones se muevan con soltura incluso con un frío de muerte, justo donde una batería corriente se atasca. Y las metieron en una carcasa térmica que, además, recupera el calor residual y lo redirige para mantenerlas calientes cuando hace falta.
El titanato de litio, por cierto, no es ciencia ficción: ya se usa en algunos autobuses eléctricos y en aplicaciones que necesitan carga rápida y aguante en frío. Tiene menos densidad energética que la batería de un coche al uso (por eso no la verás en tu utilitario), pero en condiciones extremas es justo lo que pide el cuerpo.
Hidrógeno para sobrevivir a la noche polar
La joya de la corona, sin embargo, es el hidrógeno. Es lo que permite a Qinling aguantar el larguísimo y oscuro invierno antártico, cuando ni hay sol ni se puede tirar solo de baterías.
El planteamiento es de manual de la economía del hidrógeno. Un electrolizador alimentado por el viento y el sol parte el agua en oxígeno e hidrógeno. Ese hidrógeno se guarda en tanques de alta presión que lo conservan más de un año, y cuando están llenos dan para mantener toda la base funcionando unas 48 horas por sí solos.
Después, cuando hace falta electricidad, el hidrógeno pasa a una pila de combustible, reacciona con el oxígeno del aire y genera corriente. Lo elegante es que no se desperdicia nada: los dos subproductos, agua y calor, se reaprovechan. El agua vuelve a la electrólisis y el calor sirve para mantener templado el propio electrolizador cuando el frío aprieta.
Ojo, que aquí sigue habiendo diésel
Ahora toca la ducha de realidad, que estas cosas se cuentan siempre por la cara bonita. Qinling no funciona al 100% con renovables. El sistema limpio cubre el 60% de la energía cuando va a pleno rendimiento, sí, pero el 40% restante lo sigue poniendo un generador diésel. Y si miramos el año entero, con sus seis meses de oscuridad, la renovable se queda más bien en la mitad.
Aun con esa letra pequeña, lo de China es una rareza. Un análisis de 81 bases de investigación antárticas encontró que solo 37 habían instalado algún tipo de renovable y que, encima, la proporción de energía limpia que de verdad usan suele ser baja. La gran excepción era la estación belga Princesa Isabel, que funciona al 100% con eólica y solar… pero solo abre en verano, aprovechando que entonces hay casi 24 horas de luz. Aguantar el invierno polar es otra liga.
El resto del continente sigue tirando de generadores diésel. ¿El motivo? Tan simple como humano. Como lo resume Daniel Kammen, profesor de energía en Berkeley, es sencillamente la tecnología a la que están acostumbrados.
Y aquí va mi lectura, que para eso estoy. Que China haya soltado 14 millones de dólares en montar todo esto en el peor sitio del planeta no es casualidad ni postureo verde: es un banco de pruebas. Si dominas baterías, hidrógeno y renovables a -50 °C y con vientos de 300 por hora, dominas esas tecnologías en cualquier parte. El propio Sun lo ha dicho medio en serio: el siguiente paso podría ser la Luna o Marte.
Para los que vamos en coche, el recado es más terrenal. El frío extremo es el mejor laboratorio que existe para baterías y pilas de combustible, y cada avance que sale de un sitio como Qinling acaba, tarde o temprano, bajando al mundo real. También al de cuatro ruedas.
