Energy storage
Energy storage has become one of the greatest challenges of our era. In a world where energy consumption is increasing and we are facing a paradigm shift from fossil to renewable energy models, energy storage is the pivot on which all this change revolves.
Energy storage is a very important element to give safety and back-up to all the energy generated by renewables energies. So much so that it is a key player to change the whole tradicional electricity industry. In NextCity Labs® we keep researching for better solutions within this area.
Storage needs come from all levels: People, homes, businesses, and industries have increasing energy demands and it is necessary to have it fully available. It is therefore very important that this storage is ON and OFF the grid. This is crucial for remote areas where there is no electrical infrastructure, and very important as a backup to the main grid, which will be increasingly dependent on weather and environmental conditions. This field has driven positive spillover effects in other stationary applications, especially in power grid management. Storage can make the power grid stronger by avoiding thermal overloads, which in turn prevents investments in new energy transmission and distribution infrastructure and promotes energy security.
So electric systems powered by clean energies can work their best, and to reach a level of sustainability in accordance with the new environmentally responsible models within the framework of the Smart City philosophy, it is necessary to implement the most sustainable energy storage systems available on the market.
There are several types of energy storage, but one of the most efficient and widely used today is lithium-based. Thanks to chemical research, much progress has been made in this area, developing systems that are much more suitable than lithium-ion. Lithium iron phosphate (LiFePO4) is the most widely accepted technology internationally, both domestically and in mass storage projects. This is due to its high safety, high efficiency even at high temperatures and a longer lifespan than other existing technologies. The lithium titanate technology (Li2TiO3) is also noteworthy, with an even longer life span and high performance even in very cold weather. These two technologies will undoubtedly shape the future in the coming years.
It should also be noted that these storage systems are improving traditional systems at the environmental level, due to a significant reduction of polluting elements and stricter recycling policies, of which we should all be part.
La transición a un modelo energético más sostenible representa uno de los mayores retos actuales. Las viviendas, como componentes clave de la infraestructura global, desempeñan un papel vital en alcanzar este objetivo. En este sentido, es esencial examinar las tecnologías emergentes, las soluciones renovables y las políticas que pueden transformar nuestra manera de consumir y generar energía en el hogar.
Investigaciones recientes han demostrado que las olas de calor en los veranos de 2022 y 2023 en el Mediterráneo occidental, con anomalías de temperatura de +3,6°C y +2,9°C respectivamente, superaron las variaciones climáticas naturales de los últimos mil años.
Investigaciones recientes han demostrado que las olas de calor en los veranos de 2022 y 2023 en el Mediterráneo occidental, con anomalías de temperatura de +3,6°C y +2,9°C respectivamente, superaron las variaciones climáticas naturales de los últimos mil años.
En los últimos años, el autoconsumo fotovoltaico en los hogares españoles ha crecido significativamente. Esto se debe a varios motivos, como la búsqueda de energías renovables que disminuyan el consumo de energía y el impacto ambiental, además de promover el ahorro. También, la reducción en el precio de los paneles solares ha facilitado que más personas elijan esta opción sostenible.
El Instituto Tecnológico de la Energía (ITE) ha lanzado un nuevo proyecto llamado Hidroren. Innovador trabajo enfocado en investigar cómo la variabilidad de las fuentes de energía renovables afecta a la degradación de electrodos en sistemas de electrólisis. El estudio examinará el impacto de las fluctuaciones en la energía solar y eólica sobre el funcionamiento y la eficiencia de los equipos de electrólisis conectados a estas fuentes renovables. La iniciativa busca desarrollar electrodos para electrolizadores PEM utilizando técnicas avanzadas de deposición que faciliten su producción a gran escala.
Una reciente investigación del MIT descubrió un método innovador para producir hidrógeno de forma eficiente utilizando aluminio reciclado y agua de mar. Este proceso, que además puede ser acelerado mediante el uso de cafeína, ofrece una alternativa prometedora para obtener hidrógeno de forma limpia y sostenible.
Las temperaturas elevadas pueden influir en la capacidad de carga de las baterías de diversas formas. En general, las baterías operan de manera óptima entre 15 y 35 °C. Porque fuera de este baremo se reduce su carga hasta un 40 %. Una nueva investigación de Goodwe, publicado en ACS Letters, afirma que las altas temperaturas incrementan la viscosidad. No obstante, aumentan la actividad del electrolito. El crecimiento de la viscosidad disminuye la migración de iones, ralentizando la eficiencia como la velocidad de carga. Cabe añadir que el calor excesivo acelera la evaporación del electrolito. Ello provoca la disminución del concentrado dentro la batería lo que provoca que la reacción electroquímica y la capacidad de carga no tengan eficiencia.
Los electrolizadores alcalinos tradicionales presentan desafíos significativos, como su incompatibilidad con fuentes de energías renovables fluctuantes y la mezcla indeseada de hidrógeno y oxígeno a alta presión. Ello provoca que su aplicación a la práctica sea más limitante. La innovadora tecnología de electrólisis del agua en dos etapas aborda estos problemas al separar completamente la producción de hidrógeno y oxígeno tanto en el tiempo como en el espacio. Utilizando un electrodo bipolar, esta técnica elimina la necesidad de un costoso separador de membrana. El desarrollo de materiales de electrodos bipolares de alto rendimiento y diseños de celdas eficientes es crucial para esta tecnología. No obstante, los electrodos de hidróxido de níquel convencionales presentan limitaciones en cuanto a capacidad de amortiguación eléctrica y estabilidad durante los ciclos de carga y descarga.
Un nuevo proyecto emerge en el que se produce combustible líquido utilizando a luz solar. Cerca de un campo de Düsseldorf en Alemania, se inauguró una instalación que abarca dos hectáreas de espejos. Estos espejos concentran la luz del sol en una torre de 60 metros de altura, marcando un hito importante en la creación de un combustible sostenible y neutro en carbono que podría revolucionar los vuelos de larga distancia y algunos procesos industriales dependientes de los combustibles fósiles.
El informe «Tendencias en descarbonización industrial: sectores agroalimentario, químico y papelero», promovido por Engie, examina las dinámicas y tendencias en las redes sociales durante 2023. Según este informe, en el sector agroalimentario predominan temas como la energía termosolar, la eficiencia energética y el biogás. En el sector químico, destacan la energía solar y los biocombustibles. En cuanto al sector papelero, los biocombustibles aumentaron su relevancia.
