jueves, 9 de julio de 2015

Nueva celda de energía puede almacenar energía solar para suministrarla en la noche


Una célula fotoelectroquímica (PEC) es un tipo especial de célula solar que recoge la energía del Sol y la transforma ya sea en electricidad o energía química que se puede usar para dividir el agua y producir hidrógeno para su utilización en pilas de combustible. En un avance que podría ayudar a esta fuente de energía limpia jugar un papel más importante dentro de una red energética más eficiente y amigable con el ambiente, los investigadores de la Universidad de Texas, Arlington han encontrado una manera de almacenar la electricidad generada por una célula PEC durante largos períodos de tiempo y permitir que la electricidad sea suministrada durante todo el día.
En la actualidad, la electricidad generada por una célula PEC no puede ser almacenada de manera efectiva, ya que los electrones "desaparecen" rápidamente al caer en un estado de baja energía. Esto significa que estas células no eran una solución viable para una red de energía limpia, ya que la electricidad tiene que ser utilizada al poco tiempo después de ser producida. Es decir, en los días soleados, en momentos en que los paneles fotovoltaicos estándar ya estarían produciendo energía a toda velocidad.

Ahora, los investigadores Fuqiang Liu y sus colegas han creado una célula PEC que incluye un fotoelectrodo especialmente diseñado (el componente que convierte los fotones entrantes en electrones). A diferencia de los diseños anteriores, el fotoelectrodo híbrido de trióxido de tungsteno/dióxido de titanio (WO3/TiO2) puede almacenar electrones efectivamente durante largos períodos de tiempo, allanando el camino para que las células PEC lleguen a jugar un papel más importante dentro de una red de energía inteligente.

El sistema también incluye una batería de flujo-redox de vanadio (VRB). Este es un tipo ya establecido y bien conocido de célula de almacenamiento de energía que está muy bien adaptado a las necesidades de las redes eléctricas, ya que puede permanecer inactivo durante tiempos muy largos sin perder la carga, es mucho más seguro que una célula de iones de litio (aunque tiene una menor densidad de energía), es casi inmune a las temperaturas extremas, y se puede escalar muy fácilmente, simplemente aumentando el tamaño de sus tanques de electrolitos.

Según los investigadores, la batería de flujo de vanadio funciona especialmente bien con su electrodo híbrido, lo que les permite aumentar la corriente eléctrica, ofreciendo una gran reversibilidad (con 95 por ciento de eficiencia de Faraday) y permitiendo una alta capacidad de almacenamiento.

"Hemos demostrado el almacenamiento reversible de forma simultánea tanto de energía solar y los electrones en la célula", declaró el autor principal del artículo Dong Liu. "La liberación de los electrones almacenados bajo condiciones de oscuridad continua el almacenamiento de energía solar, lo que permite el almacenamiento continuo durante todo el día."

El equipo ahora está trabajando en la construcción de un prototipo más grande, con la esperanza de que esta tecnología podría ser utilizada para integrar mejor las células fotoelectroquímicas dentro de las redes de energía.





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