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Almacenamiento de energía
El almacenamiento de energía se ha convertido en uno de los mayores retos de nuestra era. En un mundo en el que el consumo de energía aumenta y afrontamos un cambio de paradigma desde modelos energéticos fósiles a renovables, el almacenamiento de energía supone el eje sobre el que gire todo este cambio.
El almacenamiento de energía es un elemento verdaderamente importante ya que aporta toda la seguridad y disponibilidad de la energía captada por fuentes renovables. Tanto es así, que realmente tiene el potencial suficiente para cambiar tanto el sector eléctrico como la usabilidad de todos los sistemas que tienen que ver con él. En NextCity Labs® seguimos avanzando en la búsqueda de nuevas tecnologías de almacenamiento que siga respaldando la expansión de las energías renovables.
Las necesidades de almacenamiento llegan desde todos los niveles: Las personas, viviendas, comercios e industrias tienen demandas crecientes de energía y es necesaria una completa disponibilidad de ella. Por ello es muy importante que este almacenamiento sea ON y OFF grid. Crucial para áreas remotas donde no exista infraestructura eléctrica, e importantísima también con respaldo a la red principal, que cada vez será más dependiente de la climatología y las características del medio ambiente. Este campo ha impulsado efectos indirectos muy positivos en el resto de aplicaciones estacionarias, especialmente en la gestión de la red eléctrica. El almacenamiento puede hacer de la red eléctrica una instalación más robusta evitando sobrecargas térmicas, lo que permite a su vez evitar las inversiones en nuevas infraestructuras de transporte y distribución de la energía, promoviendo además la seguridad energética.
Para que los sistemas eléctricos alimentados de energías limpias funcionen en su versión más óptima, y para alcanzar un nivel de sostenibilidad acuerdo con los nuevos modelos responsables con el entorno amparados en el marco de la filosofía Smart City, se necesitan implantar los sistemas de almacenamiento de energía más sostenibles que ofrezca el mercado.
Existen diversos tipos de almacenamiento de energía, pero uno de los más eficientes y más utilizados a día de hoy están basados en el litio. Gracias a la investigación a nivel químico, se ha progresado mucho en la materia desarrollando sistemas mucho más apropiados que el ion-litio. El litio ferrofosfato (LiFePO4) es la tecnología que mayor aceptación está teniendo a nivel internacional, tanto a nivel doméstico como en proyectos de almacenamiento masivo. Esto es debido a su alta seguridad, gran eficiencia incluso en temperaturas altas y una vida útil más larga que otras tecnologías existentes. Destaca también la tecnología de titanato de litio (Li2TiO3), cuya vida útil es aún mayor que la anterior y tiene muy buen desempeño también en ambientes con temperaturas muy frías. Sin duda son estas dos tecnologías las que marcarán el futuro en los próximos años.
Destacar también que estos sistemas de almacenamiento vienen a mejorar los sistemas tradicionales a nivel medioambiental, debido a una importante reducción de los elementos contaminantes y unas políticas de reciclaje más estrictas, de las que todos debemos de formar parte.
Un equipo internacional de científicos ha estudiado las consecuencias del deshielo temprano por el cambio climático durante los últimos cinco años. Este grupo que analiza las zonas de Alaska, Canadá, Groenlandia y Siberia ha determinado que el adelanto de la primavera podría comprometer la capacidad de la tundra para almacenar carbono.
Un nuevo estudio certifica la posibilidad y los beneficios de construir paneles solares sobre canales. Este nuevo proyecto piloto en California, Estados Unidos, podría brindar significativamente generación solar para productores agrícolas con depósitos de agua.
En el mundo ya se puede obtener un teravatio de hardware para generar electricidad directamente del sol. En el planeta Tierra existen los suficientes paneles solares para generar esa carga de energía, por lo que se puede comenzar oficialmente a medir en teravatios.
La empresa estadounidense, Quaise Energy, desarrolla un nuevo plan para cavar un hoyo más profundo para recoger ese suministro inagotable de energía geotérmica que ofrece la corteza terrestre.
Investigadores de la Universidad Rey Adbullah de Ciencia y Tecnología (KAUST) de Arabia Saudí desarrollaron un sistema integrado de producción de agua, electricidad y cultivos alimentado por energía solar, capaz de producir agua a partir del vapor de agua atmosférico. Este nuevo método se usa para que las comunidades sin ningún tipo de red o logística puedan obtener luz o agua para el autoconsumo.
En las últimas investigaciones se ha vislumbrado el problema de la viabilidad de la tecnología de captura, almacenamiento y utilización de carbono (CCU) para cumplir con los recortes de emisiones del Acuerdo de París. Los estudios quieren proyectar sus esfuerzos en una tecnología que use dióxido de carbono no fósil y guarden el carbono de forma permanente.
En los últimos años se vive una crisis energética a nivel mundial y se debe lograr los objetivos de cero emisiones, para todo ello se deben brindar soluciones viables. Por ese motivo, la nueva ‘Boiler 2.0’ se convertirá en una forma de almacenamiento de energía doméstica que podría formar parte de una planta de energía virtual.
Aunque las baterías de iones de litio han sido las grandes protagonistas hasta el momento, la realidad es que resulta caro de obtener, peligroso de manipular y está bastante aislado geográficamente. No queda mucho litio que extraer, según multitud de expertos, por lo que obligatoriamente debemos dirigir la mirada a otros materiales y tecnologías.
La década del 2020 al 2030 está siendo clave para las energías renovables. Desde reformas políticas o de infraestructuras, hasta innovaciones impensables en cuestiones de almacenamiento y generación de energía, están teniendo lugar en un momento en el que es necesario un cambio radical para lograr una transformación real hacia el desarrollo sostenible.
El centro de investigación español CIC EnergiGUNE está estudiando la funcionalidad de sistemas biológicos para desarrollar nuevos cátodos aplicables a baterías de tipo metal-aire, que puedan catalizar de formas más eficientes los procesos de oxidación/reducción del oxígeno característicos en este tipo de baterías.
