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¿Alguna vez has estado en la playa en un día soleado y te has quemado los pies con la arena caliente?
Si bien es posible que haya ido a ponerse las chanclas, la capacidad que tiene la arena para almacenar calor ha servido de inspiración para un nuevo tipo de batería.
Un equipo de ingenieros en el oeste de Finlandia ha instalado la primera ‘batería de arena’ completamente funcional del mundo, que puede almacenar energía renovable hasta por meses a la vez.
La planta de Polar Night Energy se compone de un silo alto que contiene alrededor de 100 toneladas de arena de construcción..
La energía de los paneles solares y las turbinas eólicas calienta la arena hasta 500 °C (932 °F) y genera aire caliente, que circula dentro del silo.
Esta energía ‘verde’ se puede descargar cuando se necesita, por ejemplo, en épocas de poco calor y luz solar o cuando los precios de la energía son demasiado altos en invierno.
Los investigadores afirman que podría resolver el problema del suministro de energía renovable durante todo el año para calentar edificios, y eventualmente podría usarse para generar electricidad.
La electricidad de las fuentes renovables pasa a través de elementos calefactores resistivos, las partículas vibran en su interior y hacen que se calienten. Estos elementos calefactores generan aire caliente que circula a través de una serie de tuberías dentro de la arena y puede almacenarse en el enorme silo durante meses. Luego, cuando la demanda de electricidad es alta pero el suministro es bajo, la batería puede descargar el aire caliente en un intercambiador de calor donde calentará el agua. Luego, el agua caliente se puede bombear alrededor del área para calentar los edificios de los 35,000 residentes del distrito.
Un equipo de ingenieros en el oeste de Finlandia instaló la primera ‘batería de arena’ completamente funcional del mundo, que puede almacenar energía renovable hasta por meses a la vez.
La energía de los paneles solares y las turbinas eólicas calienta la arena mediante calentamiento resistivo y genera aire caliente que circula dentro del silo. Este aire caliente luego calienta el agua que se bombea a los edificios locales y los mantiene calientes.
La arena proporciona cuatro veces la capacidad de almacenamiento de energía del agua y es barata y no tóxica.
En declaraciones exclusivas a MailOnline, el cofundador de Polar Night Energy, Markku Ylönen, dijo: «La transición a la energía verde conduce a una gran variación en la electricidad disponible, lo que lleva a un desajuste en la producción y el consumo».
‘El desajuste a veces puede ser grande; podríamos tener decenas de GW de electricidad no utilizable.
“Nuestra batería de calor puede proporcionar un sumidero de bajo costo para grandes cantidades de energía, almacenada como calor a alta temperatura, y puede mantenerla en forma útil para la industria, la calefacción urbana o, más tarde, también para la generación de electricidad.
«El beneficio clave es realmente la escala que podemos ofrecer para el almacenamiento, podemos almacenar decenas de GWh de energía con costos razonables y sin una degradación significativa del sistema con el tiempo».
El cambio climático y el aumento de los precios de los combustibles fósiles que se agotan han dado lugar a un aumento de la inversión en fuentes de energía renovable.
Sin embargo, el almacenamiento de energía para uso futuro de fuentes que dependen del medio ambiente, como el viento y la luz solar, ha demostrado ser un obstáculo para muchas soluciones de energía verde.
La energía generada se puede agregar a la red nacional, pero la demanda de electricidad es constante y el suministro de fuentes renovables es intermitente.
Esto significa que cualquier disparidad creada cuando la luz solar y el viento son bajos aún debe compensarse con combustibles fósiles.
A escala local, el reciente ingreso de Finlandia en la OTAN ha significado que Rusia, la principal fuente de energía del país, haya retirado el suministro de gas y electricidad.
Los inviernos allí pueden durar hasta 200 días y bajar a temperaturas de -49 °F (-45 °C), lo que hace que una fuente confiable de calor sea esencial para los residentes.
Tommi Eronen y Markku Ylönen, los dos fundadores de Polar Night Energy, afirman que su batería de arena puede almacenar el exceso de energía renovable producida cuando la red está al máximo de su capacidad.
Tommi Eronen y Markku Ylönen (en la foto), los directores ejecutivos de Polar Night Energy, afirman que su batería de arena puede almacenar el exceso de energía renovable producida cuando la red está al máximo de su capacidad.
Cuando la demanda de electricidad es alta pero el suministro es bajo, la batería puede descargar aire caliente de la arena a un intercambiador de calor donde calentará el agua. Luego, el agua caliente se puede bombear alrededor del área para calentar los edificios de los 35,000 residentes del distrito.
La planta Polar Night Energy se compone de un silo alto que contiene alrededor de 100 toneladas de arena de construcción, que puede alcanzar hasta 932 °F (500 °C)
Después de recibir fondos del consejo, los dos ingenieros instalaron su batería en la central eléctrica de Vatajankoski en Kankaanpää, donde se conecta a la red de calefacción urbana.
Las baterías regulares usan litio, un metal costoso que requiere una gran cantidad de recursos para extraerse, y están limitadas en cuanto a la cantidad de energía en exceso que pueden contener.
La planta Polar Night Energy se instaló a principios de este año. y entró en línea en mayo de 2022.
Funciona usando ‘calentamiento resistivo’, que es donde la electricidad de las fuentes renovables pasa a través de los elementos calefactores, haciendo vibrar las partículas dentro de ellos y haciendo que se calienten.
Estos elementos calefactores generan aire caliente que circula a través de una serie de tuberías dentro de la arena y puede almacenarse en el enorme silo durante meses.
Cuando la demanda de electricidad es alta pero el suministro es bajo, la batería puede descargar el aire caliente en un intercambiador de calor, donde calentará el agua.
El agua caliente se puede bombear alrededor del área para calentar los edificios de los 35.000 residentes del distrito.
Ylönen agregó: ‘Podemos proporcionar alrededor de 200 kW de potencia de calefacción a la línea de agua que va a la ciudad de Kankaanpää.
‘El agua caliente del almacenamiento se mezcla con la línea principal, por lo que proporcionaremos una fracción del calor necesario para mantener caliente la ciudad.
«La fracción varía según la época del año, ya que la carga de calefacción de la red de calefacción urbana depende en gran medida de la temperatura ambiente».
El cambio climático y el aumento de los precios de los combustibles fósiles han provocado un aumento de la inversión en fuentes de energía renovable. Sin embargo, el almacenamiento de energía de fuentes que dependen del medio ambiente, como el viento y la luz solar, ha demostrado ser un obstáculo para muchas soluciones de energía verde.
La planta piloto de Polar Night Energy puede almacenar energía de la red eléctrica existente, así como la electricidad generada por paneles solares y turbinas.
El almacenamiento térmico confiable permite que la ciudad genere o compre energía cuando sea más asequible y luego distribuya el calor cuando sea necesario.
El almacenamiento de calor renovable ofrece una buena oportunidad para las industrias que actualmente utilizan el calor de la quema de combustibles fósiles.
Sin embargo, la eficiencia de la planta cae si solo se utiliza para devolver energía a la red eléctrica cuando es necesario.
El equipo ahora está pensando en cómo pueden ampliar su idea y también usarla para generar electricidad y calor.
Científicos inventan método para reciclar baterías de iones de litio usadas en autos eléctricos
Las baterías de iones de litio, que se encuentran en teléfonos celulares, vehículos eléctricos y computadoras portátiles, presentan un futuro desastre de desechos tóxicos, ya que se agotan, pero una empresa emergente afirma tener la solución.
Ascend Elements, con sede en Westborough, Massachusetts, creó un proceso que tritura las baterías usadas y las convierte en materiales de cátodo, listos para convertirse en futuras baterías de trabajo y colocarlas dentro de los vehículos eléctricos.
El proceso crea un polvo llamado «masa negra», que luego se filtra para eliminar las impurezas y se extraen todos los elementos metálicos individuales, lo que reduce la necesidad de más minería.
Estas baterías recicladas pueden fabricarse a medida para adaptarse a un fabricante específico, duran más que las baterías EV tradicionales y se pueden cargar con más frecuencia, dijo la firma.
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Las baterías de iones de litio, que se encuentran en teléfonos celulares, vehículos eléctricos y computadoras portátiles, presentan un futuro desastre de desechos tóxicos, ya que se agotan, pero una empresa emergente afirma tener la solución.
