Armazenamento de energia
O armazenamento de energia se tornou um dos maiores desafios da nossa era. Em um mundo em que o consumo de energia aumenta e enfrentamos uma mudança de paradigma dos modelos energéticos fósseis para modelos renováveis, o armazenamento de energia é o eixo sobre o qual toda esta mudança gira.
O armazenamento de energia é um elemento muito importante, uma vez que é o responsável por fornecer toda a segurança e disponibilidade da energia captada através das fontes renováveis. Ele é tão importante que tem potencial suficiente para mudar tanto o setor elétrico quanto a usabilidade de todos os sistemas relacionados com ele. Na NextCity Labs® continuamos avançando na busca de novas tecnologias de armazenamento que continuem apoiando a expansão das energias renováveis.
As necessidades de armazenamento vem de todos os níveis: pessoas, moradias, comércios e indústrias têm demandas crescentes de energia e é necessária uma completa disponibilidade dela. Por isso, é muito importante que este armazenamento seja ON e OFF grid. É crucial para áreas remotas onde não há infraestrutura elétrica e também é importantíssimo como backup da rede principal, que cada vez mais será dependente do clima e das características do meio ambiente. Este campo tem impulsionado efeitos indiretos muito positivos no restante das aplicações estacionárias, especialmente na gestão da rede elétrica. O armazenamento pode fazer da rede elétrica uma instalação mais robusta, evitando sobrecargas térmicas, o que por sua vez permite evitar gastos com novas infraestruturas de transmissão e distribuição de energia, também promovendo a segurança energética.
Para que os sistemas elétricos alimentados por energias limpas funcionem em sua melhor forma e para alcançar um nível de sustentabilidade de acordo com os novos modelos ambientalmente responsáveis amparados no âmbito da filosofia Smart City, é preciso implantar os sistemas de armazenamento de energia mais sustentáveis disponíveis no mercado.
Existem diversos tipos de armazenamento de energia, mas um dos mais eficientes e mais utilizados hoje em dia são os baseados em lítio. Graças às pesquisas químicas, houve muito progresso no assunto, sendo desenvolvidos sistemas muito mais apropriados que o íon-lítio. O lítio ferro fosfato (LiFePO4) é a tecnologia que está tendo maior aceitação internacional, tanto em nível doméstico quanto em projetos de armazenamento massivo. Isto ocorre devido a sua alta segurança, grande eficiência, inclusive em temperaturas altas, e uma vida útil mais longa que outras tecnologias existentes. Destaca-se também a tecnologia de titanato de lítio (Li2TiO3), cuja vida útil é ainda maior que a anterior e também tem um ótimo desempenho em ambientes com temperaturas muito frias. Sem sombra de dúvidas serão estas duas tecnologias que marcarão o futuro nos próximos anos.
Também vale destacar que estes sistemas de armazenamento vêm para melhorar os sistemas tradicionais na questão ambiental, graças a uma importante redução dos elementos poluentes e algumas políticas de reciclagem mais estritas, das quais todos devemos fazer parte.
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.
En la búsqueda por encontrar soluciones sostenibles, el hidrógeno renovable emerge como un pilar fundamental en el panorama energético para una transición energética. Producido a partir de fuentes de energía renovable, promete ser una alternativa limpia eficiente que transformará las industrias y reducirá las emisiones de gases de efecto invernadero.
En la búsqueda por encontrar soluciones sostenibles, el hidrógeno renovable emerge como un pilar fundamental en el panorama energético para una transición energética. Producido a partir de fuentes de energía renovable, promete ser una alternativa limpia eficiente que transformará las industrias y reducirá las emisiones de gases de efecto invernadero.
