martes, 8 de noviembre de 2016

Silicio es la base de sistema de almacenamiento de energía renovable más barato



Un equipo de investigadores de Madrid está desarrollando un sistema de almacenamiento de energía térmica que utiliza silicio fundido para almacenar hasta 10 veces más energía que las opciones de almacenamiento térmico existentes. La esperanza es desarrollar la tecnología para crear una nueva generación de estaciones solares térmicas de bajo costo para almacenar energía solar en los centros urbanos.

El almacenamiento es el principal reto actual que enfrentan las fuentes de energía renovables como el viento y la energía solar. Por lo tanto, para que estas se conviertan en fuentes de energía alternativas viables, se requieren mejoras drásticas en nuestra capacidad de almacenar energía sobrante para que las ciudades puedan aprovechar esa energía durante la noche, y en otras ocasiones cuando el sol no brilla o el viento no está soplando.

 La tecnología actual de las baterías no está suficientemente desarrollada, por lo que los investigadores de toda la industria han estado explorando una serie de nuevas ideas para mejorar el almacenamiento de energía, incluyendo un sistema de energía solar térmica comercializado que almacena calor concentrado del sol en forma de sales fundidas (nitratos de sodio, potasio, calcio, etc) y convierte el calor en electricidad a través de un generador térmico.

Los sistemas basados ​​en sal funcionan bastante bien, pero requieren bombas complejas, tuberías y fluidos de transferencia de calor para generar electricidad, haciéndolos costosos y vulnerables a los problemas de seguridad. Tampoco están basados ​​en materiales particularmente abundantes; si ampliamos el uso de estas plantas, podríamos encontrarnos con pocos elementos necesarios para hacer estas sales en unas pocas décadas.

Es por eso que los investigadores de todo el mundo están buscando alternativas más seguras que utilizan materiales más baratos y más abundantes. La solución a base de silicio propuesta por el equipo de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) podría ser un ganador porque el silicio es uno de los elementos más baratos y abundantes del mundo, superado sólo por el oxígeno.

El nuevo sistema de almacenamiento de energía térmica propuesto funciona calentando el silicio en un recipiente utilizando ya sea la luz solar concentrada o el excedente de electricidad generado por medio de energía renovable. El silicio fundido - que puede alcanzar temperaturas de alrededor de 1.400 °C (2.552 °F) - puede aislarse de su entorno hasta que se necesite energía, momento en el que el calor se convierte en electricidad. Las propiedades únicas del silicio le permiten almacenar más de 1 MWh de energía en un metro cúbico - diez veces más energía que las sales.

La clave para hacer que el nuevo sistema funcione, según el líder de investigación Alejandro Datas, es el uso de células termofotovoltaicas, una tecnología bastante nueva en la cual los paneles solares generan electricidad a partir del calor y de la luz. "A altas temperaturas, el silicio brilla intensamente de la misma manera que el Sol", dijo Datas. "Así, las celdas termofotovoltaicas pueden ser usadas para convertir esta radiación incandescente en electricidad". 

 Las células termofotovoltaicas pueden alcanzar eficiencias de conversión de más del 50 por ciento y pueden producir 100 veces más energía eléctrica por unidad de área que las células solares convencionales. Los datos dicen que son un elemento clave del sistema - en gran parte debido a que pueden trabajar en temperaturas extremas, a diferencia de otros generadores. 

El sistema sin duda suena como una gran maravilla: utiliza materiales abundantes y económicos, es capaz de almacenar hasta 10 veces más energía que las soluciones existentes y es extremadamente compacto y silencioso, sin partes móviles.

Los investigadores creen que su invención podría reducir drásticamente el costo de almacenar y producir energía en el sector de energía térmica. También podría ofrecer una respuesta segura y rentable a los problemas de almacenamiento de energía del sector renovable, y podría utilizarse para la calefacción, así como la electricidad. 

El equipo de UPM está ahora buscando comercializar el sistema. Con este fin, han fundado un proyecto empresarial llamado SILSTORE y han comenzado a construir un prototipo a escala de laboratorio.


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