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| Fuente: Anthropocene Magazine |
Dirigir el consumo eléctrico hacia un futuro 100% renovable choca, en 2018, con un gran muro: cómo hacer que la energía esté disponible cuando se la necesita. El calor del sol o las rachas de viento no aparecen a voluntad humana, y a menudo los picos de demanda energética no coinciden con los de producción de renovables, lo que provoca que haya que compensar con fuentes contaminantes. Es decir, hay que encender las centrales de fuentes no renovables para ir compensando la demanda.
Investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) han realizado el diseño conceptual, publicado en la revista Energy and Environmental Science, de un sistema que podría suministrar energía a una ciudad de unos 100.000 hogares que se abasteciera de energías renovables durante todo el día y permitiría almacenar el excedente y consumirlo a demanda a través de la red eléctrica.
Los científicos estiman que este avance se podría lograr con la acumulación de calor en grandes tanques repletos de silicio fundido y, después, la conversión de ese metal incandescente en electricidad.
Un sistema de este tipo sería mucho más asequible que emplear baterías de iones de litio y costaría aproximadamente la mitad que las centrales hidroeléctricas de bombeo, la forma más barata de almacenamiento de energía hasta la fecha.
El sistema consistiría en un gran tanque de 10 metros de ancho, hecho de grafito, perfectamente aislado y con silicio líquido mantenido a una temperatura “fría” de casi 1.900 ° C. Una serie de tuberías, expuestas a elementos de calefacción, conectan esta estructura de almacenamiento a un segundo tanque llamado “caliente”.
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| Fuente: MIT |
Cuando el excedente de electricidad de la red entra en el sistema, se convierte en calor en las tuberías que conectan los dos depósitos mediante el efecto Joule. Al mismo tiempo, el silicio líquido es bombeado desde el tanque frío al caliente y en el camino absorbe la energía térmica calentándose hasta 2.400° C. Cuando la demanda de electricidad de la red vuelve a ser alta, el silicio, que a esas temperaturas es tan caliente que se vuelve brillante, es conducido a través de una especie de motor en el que las células solares utilizan su luz blanca para producir electricidad.
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| Fuente: Energy and Environmental Science |
El año pasado, esos científicos desarrollaron una bomba que tolera tanto calor y podría bombear la versión líquida de ese material a través de un sistema de almacenamiento renovable. Esta bomba batió el record de tolerancia al calor tras resistir el flujo de materiales entre 1.200 y 1.400 grados durante 72 horas. Su desarrollo entró en el Libro Guinness de los Récords.
Asimismo, construyeron un tanque en miniatura para realizar pruebas, descubriendo que mientras el silicio reaccionaba con el grafito para formar carburo de silicio, el nuevo material se pegaba a las paredes internas del tanque, para crear una capa protectora. Después no se produjo ninguna otra reacción, lo que demuestra su teoría que el uso de tanques de grafito es viable.
“Uno de los nombres con los que la gente ha empezado a llamar a nuestro concepto es ‘sol en una caja (Sun in a Box)’, acuñado por mi colega Shannon Yee de Georgia Tech”, explica Asegun Henry, profesor asociado del Departamento de Ingeniería Mecánica del MIT. “Es básicamente una fuente de luz extremadamente intensa contenida en una caja que atrapa el calor.”
Los científicos dicen que desarrollan esta tecnología porque almacenar el calor resulta mucho más barato que hacer lo mismo con la electricidad. Por otra parte, se optó por el silicio (el metal más abundante en la corteza terrestre) porque permite almacenar calor a temperaturas mucho más altas porque soporta más de 2.000 ° C.
Fuentes:
Es Interesante https://goo.gl/HkFSoM
Ecoinventos https://goo.gl/EKiynQ
Eldiario.es https://goo.gl/zaF8nZ
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