Central de Bombeo Paposo, un proyecto inédito en Chile para generar y almacenar energía limpia usando agua desalinizada

Hace casi un mes que la empresa Colbún ingresó al Sistema de Evaluación de Impacto Ambiental (SEIA) los antecedentes sobre esta iniciativa que estará emplazada en la costa de la región de Antofagasta y proveerá de energía a más de 500 mil hogares. Con una inversión cercana a los USD $1.400 millones, se implementará un sistema que aprovechará las condiciones geográficas de la zona y energías renovables no convencionales para hacer recircular el agua, con la cual se generará energía que será inyectada al sistema en las horas de mayor demanda. Carlos Briso, gerente de Proyectos Hidráulicos y Aguas de Colbún, junto a otros especialistas en energía y desalinización, destacan que una de las principales innovaciones es el uso de agua de mar desalada, lo que evita el uso de agua dulce en un contexto de sequía severa, y reduce la corrosión de las turbinas. Asimismo, valoran la capacidad de almacenamiento, un elemento indispensable para poder avanzar en la transición energética.
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A fines de mayo Colbún ingresó al Sistema de Evaluación de Impacto Ambiental (SEIA) el proyecto “Central de Bombeo Paposo para el Almacenamiento, Generación y Transporte de Energía”, que tendrá una potencia estimada de hasta 800 MW y funcionará en base a un circuito cerrado de recirculación de agua desalinizada. Ubicado en Taltal, región de Antofagasta, corresponde a una iniciativa de generación eléctrica que es pionera en Chile y Latinoamérica, y que permitirá a casi medio millón de hogares acceder a energía limpia y sustentable, con una inversión proyectada cercana a los USD $1.400 millones.

“La nueva Central permitirá generar unos 1.800 GWh al año, lo que abastecerá el consumo de 525.000 hogares aproximadamente. Esto contribuirá a reducir 435.600 toneladas de CO2 anualmente, cifra equivalente a plantar 4.148.571 de árboles o sacar de circulación 116.160 vehículos”, explica Carlos Briso, gerente de Proyectos Hidráulicos y Aguas de Colbún.

Junto con la generación, almacenará energía, algo clave para seguir aumentando la penetración de fuentes variables, como la solar y la eólica, señala el ejecutivo. “Es una solución pionera e innovadora. En términos simples, comprende dos embalses o reservorios: uno superior, que se ubicará a 1.500 metros sobre el nivel del mar, emplazado sobre el farellón costero, aprovechando la morfología natural del terreno. Y un reservorio inferior al pie del farellón, que incluye una casa de máquinas, donde se alojarán las turbinas de generación”, agrega.

Para abastecer de agua a los reservorios habrá una pequeña desalinizadora que tomará agua del mar y la procesará para tal efecto. Briso explica que durante el día, usando energía del sistema -principalmente solar y eólica- se hará subir el agua desde el reservorio inferior al superior; luego, en la tarde, noche y madrugada -horas en que hay alta demanda y no hay energías limpias no convencionales disponibles- se hará descender el agua para generar energía que será inyectada al sistema.

“Este proyecto permitirá mitigar el vertimiento de energía renovable que hoy se pierde, porque se produce en momentos en que no puede ser consumida ni transportada por los sistemas de transmisión que se congestionan en algunos momentos del día”, añade Briso, quien indica que se espera el inicio de la construcción para mediados de 2026, y la puesta en servicio, para el segundo semestre de 2029.

Desde la Asociación Chilena de Desalación y Reúso (ACADES), su vicepresidente ejecutivo Rafael Palacios destaca que es algo inédito en Chile, “que es posible gracias al desnivel que tiene nuestra costa. Valiéndose de la propia geografía del territorio, porque hay una intervención mínima de la geografía, es posible generar estos 800 MW en la hora nocturna que, en el fondo, es donde las energías renovables, particularmente la solar, no está generando. Entonces, es un complemento muy importante a la transición energética”.

“Va a inyectar energía eléctrica 100% renovable, sin emitir gases de efecto invernadero y en un bloque horario donde la gran mayoría de las centrales renovables no están operando”, agrega.

La investigadora Catalina González, del Centro de Transformación Energética de la Universidad Andrés Bello (UNAB), resalta que esta central tiene un gran potencial transformador, no solo en el sector energético, sino también en ámbitos ambientales, sociales y económicos, por varios factores, “como la posibilidad de almacenar energía de origen renovable, brindar estabilidad eléctrica al disponer de energía almacenada en caso de caídas o fallos y, como consecuencia, contribuir a la reducción de emisiones de dióxido de carbono del sector energético”.

A su vez, la directora ejecutiva de la Asociación Chilena de Energías Renovables y Almacenamiento (ACERA), Ana Lía Rojas, sostiene que, independientemente de sus tecnologías, cualquier proyecto energético de generación renovable que se está desarrollando en el país enfrenta los mismos desafíos, principalmente, “una buena inserción en el territorio, con los estándares ambientales que corresponde cumplir y en la relación con las comunidades”.

Sobre ese punto, la académica del Departamento de Ingeniería Química y de Medio Ambiente de la Universidad Católica del Norte (UCN), Bárbara Fuentes, comenta que “nuestra región de Antofagasta alberga los proyectos de mayor inversión y alto desarrollo tecnológico en temas de energía y minería, su magnitud involucra grandes desafíos en temas tecnológicos y socioambientales, dado las condiciones singulares únicas del Desierto de Atacama y sus comunidades. Este tipo de iniciativas, inserta en territorios con alta riqueza ambiental y cultural,  debe ser abordado en forma participativa e informada por parte de  la comunidad y las empresas”.

Agua desalinizada

La Central de Bombeo Paposo operará con agua desalinizada, lo que, junto con ser novedoso, aporta varios beneficios, de acuerdo a lo que indican los expertos. Según Carlos Briso, de Colbún, “se usa agua desalinizada para evitar la corrosión [por el agua salada] en el proceso de generación de electricidad y así tener una central de bombeo durable. El sistema de recirculación de agua permite una reutilización del recurso, disminuyendo el impacto en el medio marino durante la operación. Se utiliza una planta desaladora con capacidad máxima de producción de 90 litros por segundo durante la construcción, para el llenado del embalse. Y luego, durante la operación del proyecto, producirá unos 30 litros por segundo para compensar las pérdidas de agua por evaporación y consumos internos”.

Rafael Palacios, de ACADES, explica que “es el primer proyecto en su tipo en la región con agua desalinizada. Ocupar agua de mar es muy relevante para Chile, en general, porque estamos frente a un proyecto de generación de energía eléctrica que utiliza agua, pero no agua continental. No va a utilizar el agua lluvia o el agua fresca, que es uno de los recursos más escasos hoy día”.

En este sentido, el especialista plantea que esta central quizá no sería posible de no ser por el uso de agua desalinizada. “La presión que existe por la utilización del agua dulce es muy importante. Hay mucha tensión. Tengo mis dudas de que este proyecto hubiera podido hacerse con agua fresca, con agua de río o de lago, por ejemplo. Creo que es un avance importante que utilice agua de mar, porque no entra en esa competencia”.

Asimismo, Palacios afirma que operar con agua desalinizada no necesariamente eleva el costo del proyecto porque, “si bien podría bombear agua salada de mar, esta es bastante más complicada de manejar, de conducir y, sobre todo, de turbinar. Una turbina que va a operar con agua salada está mucho más expuesta a la corrosión. Entonces, es razonable plantear que el agua desalada es mucho más fácil de manejar y, además, es un agua ultra pura. Por lo tanto, la vida útil del proyecto y su mantención va a ser más eficiente”.

Rigoberto Torres, investigador del Centro de Energía de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas (FCFM) de la U. de Chile, refuerza esta idea a partir de la experiencia internacional. “Existen diversos tipos de centrales de bombeo hidroeléctrico. Las de lazo cerrado, como en este caso, recirculan el agua de manera que no es necesario disponer de una gran fuente permanente de agua. Con ello es posible ubicarlas fuera o alejadas de cuencas hidrográficas, atenuando sus impactos ambientales”.

“Si bien es posible que estas centrales operen directamente con agua salada e, incluso, usando el mar como reservorio inferior, con el proyecto piloto Kunigami en la isla de Okinawa en Japón quedó demostrado que no existe una industria desarrollada de fabricantes y proveedores de equipamiento y materiales apropiados, lo que introduce mayores costos y riesgos. Así, al usar agua desalinizada, se descansa en la industria existente para centrales hidroeléctricas convencionales”.

Ana Lía Rojas, de ACERA, considera que “la gran ventaja de una iniciativa como Paposo es que tiene un circuito cerrado de recirculación de agua desalinizada, lo que reduce mucho los impactos ambientales. Para referencia, las desaladoras de Antofagasta tienen una capacidad de hasta mil litros por segundo, entonces, es mucho más el agua que se requiere y, por lo tanto, las plantas deben ser más grandes. Pero aquí se reduce el tamaño de la desaladora y, por ende, también los impactos ambientales del uso del agua”.

Consulta ciudadana

Colbún realizó una consulta ciudadana anticipada que, según comenta Carlos Briso, comenzó en julio de 2022, mediante reuniones con comunidades de Paposo y Taltal, cuyos resultados fueron un insumo relevante en el Estudio de Impacto Ambiental. “El proyecto original se modificó luego de la Participación Ciudadana Anticipada (PACA 1), con el objetivo de eliminar los acopios de excedentes de excavación en la zona inferior. Esto se logró minimizando las cantidades excavadas y trasladando parte de ellas al acopio superior”, explica el gerente de Proyectos Hidráulicos y Aguas de la empresa eléctrica.

“En Colbún creemos que la transición energética se debe hacer con un sentido de responsabilidad social, consultando anticipadamente a las comunidades, involucrándolas en el desarrollo de los proyectos para que generen valor local y definiendo de manera conjunta cómo compatibilizar el uso del territorio con otros fines”, expresa Briso. A su juicio, la Central de Bombeo Paposo, además de impulsar la generación de energía renovable, contribuirá al desarrollo económico y social de la zona donde se emplaza, debido a que en el diálogo de relacionamiento temprano se identificaron medidas para apoyar una mejor calidad de vida a nivel local. Entre esas medidas, se encuentra la construcción de un Centro del Visitante, para poner en valor la cultura local y el entorno.

Bárbara Fuentes apunta que la participación ciudadana temprana permite minimizar los conflictos socioambientales en el territorio. “En ese caso, es estratégica y necesaria, ya que este proyecto genera gran variedad de impactos ambientales en relación con la alteración a los recursos naturales, a los sistemas de vida, al valor paisajístico, al patrimonio cultural, y se encuentra cercana a áreas protegidas,  de acuerdo al artículo 11 de la Ley 19.300.  De esta forma, la comunidad puede manifestar sus observaciones al proyecto e involucrarse en el diseño de medidas de mitigación”, afirma la académica la UCN.

Referencias del extranjero

Aunque en Chile se trata de una experiencia nueva, a nivel internacional las centrales de bombeo no son una novedad. Según explica Freddy Bahamonde, director del Centro de Transformación Energética de la UNAB, “el almacenamiento de agua en altura no es un concepto nuevo, en inglés se conoce como pumped storage energy pumped storage hydropower. Este desarrollo ha sido implementado en varias partes del mundo. De hecho, Estados Unidos cuenta con 43 plantas de generación que suman una capacidad de generación de 22 GW y una capacidad de energía almacenada estimada de 553 GWh, según el Departamento (ministerio) de Energía de ese país”.

Sin embargo, dice Bahamonde, la Central de Bombeo Paposo tiene una particularidad que la diferencia de iniciativas “más clásicas”, y es la capacidad de recircular agua desalinizada, sin hacer uso de aguas dulces en un contexto crítico por la sequía.

Carlos Briso, de Colbún, indica que “las centrales de bombeo o pump storage son una tecnología probada a nivel internacional desde hace más de 50 años, representando actualmente más del 94% de la capacidad de almacenamiento de energía sustentable en el mundo, según la International Hydropower Association. Entre las mayores centrales de bombeo del mundo se encuentra la española de Cortes-La Muela, propiedad de Iberdrola, además de otras ubicadas principalmente en Estados Unidos, Austria, China y Australia”.

Rigoberto Torres, ingeniero eléctrico de la Universidad de Chile, suma más antecedentes y asegura que la Central Paposo es un proyecto replicable. “Existe muchísima experiencia internacional en centrales de bombeo. Es más, constituye la forma de almacenamiento de energía de mayor despliegue en el mundo, con más de 150.000 MW de capacidad instalada a 2020, según la Agencia Internacional de Energía. Igualmente, junto con el almacenamiento basado en baterías, es la forma de almacenamiento de mayor crecimiento actualmente”.

Aporte al recurso energético

Torres, investigador del Centro de Energía de la U. de Chile, considera que “los proyectos de almacenamiento de energía eléctrica, de la escala y tipo como Central de Bombeo Paposo, contribuyen de diversas formas al suministro eléctrico del país. Entre ellas, atenúan los efectos de la variabilidad e incertidumbre de la disponibilidad de energía primaria renovable solar fotovoltaica y eólica. Permiten desplazar temporalmente la producción de energía renovable a los periodos del día en que más se necesitan, encuadrando los patrones de producción con los de consumo”. Con esta capacidad, añade, se reduce la necesidad de recurrir al uso de centrales térmicas para cubrir la demanda en ciertas horas, “pueden capturar la energía que, por falta de capacidad para transportarla, termina vertiéndose o recortándose. Y con todo lo anterior se mejora también la seguridad de suministro en horas más críticas”.

“Por otro lado, aportan flexibilidad a la operación del sistema, que funciona de forma más eficiente y económica. En síntesis, son un apoyo fundamental para la transición o transformación energética del sector eléctrico”, añade el académico FCFM.

Al respecto, Carlos Briso afirma que “el mayor beneficio de este proyecto es contribuir a la transición energética a través de un sistema de almacenamiento y generación de energía renovable sin emisiones, de manera complementaria a las fuentes solar y eólica, favoreciendo a la descarbonización de la matriz energética en las noches y madrugadas, justo en el horario de mayor demanda y cuando no hay generación solar”.

“La relevancia de un proyecto de esta naturaleza para el país es que (…) necesitamos urgentemente incorporar sistemas de almacenamiento en toda su forma, en toda su tecnología, al sistema eléctrico nacional. Esto porque en algunas horas del día, el aporte de las energías renovables al sistema eléctrico es muy alto. Tenemos horas en el día en donde hay 75%, 80% de penetración renovable no convencional que es básicamente solar y eólica, pero eso ocurre solamente en 2 o 3 horas al día y no a lo largo de toda la jornada, que es lo que en el fondo estamos tratando de incentivar y de distribuir de mejor forma”, detalla Ana Lía Rojas, de ACERA.