Llega una de las innovaciones para reducir nuestra dependencia energética que ha causado mayor expectación (con aparición en 60 Minutes incluida) entre clase política, empresas tecnológicas e inversores de capital riesgo de primer orden. 

Bloom Energy, startup de Silicon Valley, asegura haber dado con un método para generar electricidad más económico, estable y descentralizado: Bloombox, una mini-estación eléctrica o “servidor de energía” que ocupa una plaza de garaje, pesa 10 toneladas, opera con cualquier combustible (no emite si se usa biocombustible), cuesta 750.000 dólares y proporciona 100 kW de electricidad, suficiente para suplir un edificio de oficinas o 100 hogares, a un precio inferior al coste de la energía obtenida de la red en lugares como California. El dispositivo puede amortizarse en menos de un lustro, según la compañía.

La pequeña empresa ya vislumbra un futuro próximo en que el coste tecnológico de producir energía a partir de tecnologías como la que esta empresa ha patentado permita que casas y negocios puedan autogestionar su energía, reducir su dependencia energética, evitar cortes de suministro y reducir el impacto ecológico de sus actividades. 

La tecnología ya es conocida: pilas de combustible de cerámica que, mediante una reacción química liberan energía y calor. El calor, además, podría ser eventualmente empleado para calefacción o para propulsar aparatos de aire acondicionado. 

Técnicamente, el proceso es impulsado por una reacción química controlada y no contaminante sobre obleas de óxido de zirconio (básicamente, baldosas de arena con tres capas diferenciadas) que no requiere temperaturas extremas a las hasta ahora demandadas por técnicas similares.

Pilas de combustible para electricidad doméstica y recargar el coche

Si el coste del kilovatio-hora disminuye con el aumento de la producción de estas nuevas pilas de combustible, versiones más reducidas podrían ser empleadas en viviendas para sincronizarse con utensilios cotidianos, tales como el automóvil eléctrico.

Una de las características con potencial disruptivo de Bloombox estriba, según la empresa, en su bidireccionalidad: usando un poco de combustible, la pila crea electricidad continua (a diferencia de la intermitencia de las renovables), pero el flujo energético puede ir también a la inversa, para que la electricidad generada produzca combustible.

KR Sridhar, consejero delegado de Bloom Energy, dedicado durante sus años en la NASA a investigar tecnologías que permitieran al ser humano sobrevivir en Marte, cree que en un horizonte de 10 años un servidor doméstico de Bloom podría ser la “aplicación determinante”. 

Bloombox puede ser integrado con energías renovables (como paneles solares, mini-molinos eólicos, etc.), que producirían la energía necesaria para procesar los restos orgánicos del hogar y convertirlos en biomasa, a su vez usada en Bloombox para que el servidor pudiera generar la electricidad para la vivienda y la recarga del coche (eléctrico o híbrido enchufable).

El símil del servidor informático: Bloombox es un “servidor de energía”

La tecnología de pila de combustible de Bloom Energy quiere convertirse en el servidor de la generación energética, un modo de distribución continuo, seguro y localizado junto a la demanda directa de energía, que puede adaptarse a una demanda creciente: “cuando aumentan las necesidades de energía, simplemente se añaden más servidores”.

La empresa, que ha suscitado una expectación en Silicon Valley equiparable a las presentaciones de Apple o a la salida a bolsa de Google, estima que cada servidor energético tiene beneficios económicos y medioambientales: Bloombox puede ser amortizado entre 3 y 5 años y, si se usa biogás para su funcionamiento, sus emisiones de CO2 son nulas. 

Mientras que el coste eléctrico para clientes comerciales es de 8 a 10 céntimos de dólar por kilovatio-hora, además de los 13 céntimos que el cliente debe pagar a la eléctrica, el servidor de Bloom Energy genera energía de un modo mucho más eficiente y menos contaminante, además de mucho más económico a medio plazo: entre 3 y 5 céntimos por kilovatio-hora más barato.

Además de poder atraer subsidios para su instalación, al reducir el impacto ecológico de cualquier actividad económica a gran escala, Bloombox puede usar etanol o biomasa como combustible para iniciar la reacción que genera energía; si se opta, por el contrario, por usar gas natural, Bloombox continúa generando electricidad contaminando menos de la mitad que la procedente de una planta energética convencional.

Asimismo, la energía se distribuye en el sitio y se evitan costosas externalidades en períodos de sequía o de gran demanda, tales como el corte o la intermitencia de suministro eléctrico, una queja recurrente en Silicon Valley.

Una idea con recorrido técnico y avaladores solventes

Empresas como Google, eBay, FedEx, Coca-Cola o Wal-Mart han estado probando los servidores de energía en sus instalaciones. La experiencia (una “versión beta” energética) parece haber cumplido con las expectativas, a tenor de la predisposición de Google a usar técnicas como Bloombox en sus granjas de servidores en los próximos años, según Jamie Yood, uno de los portavoces de Google.org, con el que *faircompanies habló el pasado verano sobre la estratégica energética y de inversión en tecnologías limpias de la firma de Mountain View.

Jamie Yood explicaba que “las pilas de combustible están supliendo una porción de las necesidades energéticas de la sede de Google en Mountain View. Se trata de otra de las fuentes de energías renovables que estamos explorando para su posible uso en nuestras instalaciones. Tenemos una instalación de 400 kW en el principal campus de Google. A lo largo de los últimos 18 meses, el proyecto ha tenido una disponibilidad de un 98% y ha proporcionado 3,8 millones de kilovatios-hora de electricidad”.

Bloombox es un servidor de energía que funciona como una pila de combustible, generadores similares a baterías eléctricas aunque siempre en funcionamiento, que crean electricidad a partir de una reacción electroquímica, en lugar de a través de un proceso de combustión, más contaminante. 

KR Sridhar ha explicado públicamente esta semana cómo funciona y en qué se diferencia su técnica, no sólo según el propio consejero delegado de la compañía, sino también de acuerdo con las declaraciones del inversor de capital riesgo John Doerr (Kleiner Perkins) y Vinod Khosla (Khosla Ventures), así como de representantes de las empresas que han usado el servidor energético en sus oficinas. 

La presentación oficial del dispositivo, sin ir más lejos, congregó, además de Doerr, a otros pesos pesados de la política y Silicon Valley como Arnold Schwarzenegger, Colin Powell, Larry Page y ejecutivos de eBay, Walmart, Coca-Cola y FedEx.

La supuesta ventaja competitiva de Bloombox

Sridhar, durante la presentación de Bloombox: “Todo el mundo no para de preguntar qué tipo de tecnología mágina propulsa nuestra tecnología. ‘¿Cúal es la salsa mágina?¿Cual es la tecnología mágica?¿Cómo es de revolucionaria?’ Bien, creo que os voy a defraudar a todos, ya que simplemente os voy a decir que el núcleo de nuestra tecnología es, simplemente… arena”.

Las pilas de combustible Bloombox contienen obleas de óxido de zirconio con las dimensiones de una caja de CD. Sridhar las define como pilas de combustible hechas con arena: “materiales económicos y abundantes, pero al fin y al cabo el núcleo de nuestra tecnología”. Cada oblea produce 25 vatios de energía, suficiente para electrificar una bombilla. 

Una cantidad de obleas apiladas en un volumen similar a una veintena de cajas de CD, definida por el consejero delegado de Bloom como “el equivalente al procesador de nuestros ordenadores”, es suficiente para suplir energéticamente a una vivienda media norteamericana. 

Unas decenas de pilas de obleas “de arena”, como atractivamente eran definidas por la empresa californiana, son suficientes para suplir una cafetería, mientras Bloombox contiene la cantidad necesaria para suplir un edificio de oficinas.

Las pilas de combustible de Bloom prometen acabar con la disipación e ineficiencia energéticas inherentes a la distribución a través de largas distancias y se adaptan al combustible que se quiera emplear para generar energía: el más económico en un área determinada, el más limpio, el derivado de los residuos orgánicos de una factoría, etc. 

No existen componentes móviles, ventiladores ni disipación de energía, salvo los restos de calor que no son reutilizados en la reacción química en el interior de cada oblea.

Pilas de combustible

Inventadas hace más de un siglo, las pilas de combustible han sido empleadas en prácticamente todas las misiones espaciales de la NASA desde los 60 del siglo pasado. El principal escollo que ha evitado su popularización es el tradicionalmente elevado coste de las tecnologías empleadas. 

La falta de una necesidad industrial y medioambiental de reducir la dependencia de combustibles fósiles ha retrasado durante décadas la llegada de propuestas comerciales viables en este campo energético. Bloom Energy es el primer intento respaldado por la élite tecnológica e industrial estadounidense de crear pilas de combustible comerciales que produzcan energía barata, descentralizada, amortizable y más limpia que la procedente de fuentes convencionales.

Hasta la actualidad, las técnicas más empleadas en pilas de combustible (PEM, PAFC, MCFC) requerían el uso de metales preciosos, ácidos corrosivos, materíales fundidos difíciles de almacenar de un modo estable y reacciones que requerían temperaturas típicamente superiores a 800 grados centígrados.

Estas tecnologías han sido mejoradas con las pilas que emplean el calor gastado en el proceso de reacción química para generar electricidad (esquemas CHP, o “calor y electricidad combinados”). No obstante, según bloom, las pilas con tecnología CHP, más económicas y fáciles de amortizar, son difíciles de adaptar a distintos entornos de producción, al requerir permanentemente una estabilidad térmica y energética exactas.

Durante décadas, los expertos han coincidido en que el mayor potencial radicaba en la técnica de pilas de óxido sólido (SOFC en sus siglas en inglés), al usar materiales cerámicos de bajo coste y eficiencia eléctrica extrema, lo que favorece la amortización económica de estas instalaciones sin optar por la técnica CHP.

Según Bloom, el principal escollo que había evitado la comercialización de pilas de combustible SOFC estribaba en la temperatura extrema a la que operaban la mayoría de los equipos, lo que aumentaba la eficiencia eléctrica, pero creaba retos de ingeniería difíciles de resolver en aplicaciones comerciales con la naturaleza modular de Bloombox.

Bloom ha reducido las temperaturas a las que se generaba electricidad con anterioridad en pilas basadas en el uso de materiales cerámicos (SOFC) pero, sobre todo, ha mostrado tener el olfato comercial, la visión y los contactos en altas esferas necesarios para presentar unas pilas de combustible tan atractivas comercialmente como un portátil sexy o el último servicio web de la empresa de Internet del momento.

Sólo hay que echar un vistazo a los comentarios dejados en el artículo sobre el tema en TechCrunch para comprobar que muchos jóvenes “geek” y early adopters creen que Bloombox es otra novedad interesante en el mundo de las nuevas tecnologías, no muy diferente del iPhone o el iPad. Con la salvedad de que hablamos de una pila de combustible para suplir 100 hogares y un precio de 750.000 dólares.