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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.
La tendencia más notable es la de la carga inalámbrica. Multitud de aparatos ya se pueden cargar con métodos de inducción depositando los objetos sobre una base encargada de darles energía. Pero es cierto que este avance solo supone eliminar la preocupación del cableado. Las nuevas miras están puestas en la alimentación remota.
La energía fotovoltaica es una de las alternativas principales para sustituir el modelo energético imperante y los avances en esta industria gozan de una importancia vital en la carrera contra el cambio climático. Un equipo de investigadores, han demostrado como la confiabilidad de la energía solar aumenta hasta un 40% si se utiliza un sistema combinado de generación de energía y almacenamiento, y no por separado como habitualmente se instala en la actualidad.
En la actualidad, los seres humanos han sabido aprovechar esta fuente de energía inagotable gracias al efecto fotovoltaico. Este efecto se produce cuando se capta la energía solar a partir de las distintas células solares que existen (ya sea en forma de teja, panel, ventana o cualquier elemento receptor). Cuando la radiación incide en la superficie receptora se genera una diferencia de potencial eléctrico que provoca que los electrones salten de un lugar a otro produciendo corriente eléctrica.
El almacenamiento es la clave para que la transición energética a las renovables sea posible, ya que resuelve en buena parte uno de los principales problemas a los que se enfrenta esta industria (la intermitencia), y controla los flujos energéticos liberando o almacenando la energía según la demanda de cada momento. Es fundamental innovar en este campo para conseguir que el nuevo sistema sea seguro, totalmente renovable y eficiente.
En el mercado del almacenamiento energético hay una gran variedad tecnológica que merece la pena conocer a la hora de instalar un sistema fotovoltaico y utilizar todo tipo de aparatos electrónicos. Las baterías de iones de litio han alcanzado una fama bien merecida y se han posicionado en multitud de industrias, desde la energética hasta la automovilística del presente y también del futuro. Pero dentro de este marco hay distintas variables más o menos óptimas dependiendo de lo que nuestro sistema demande.
El almacenamiento es uno de los campos más innovadores en cuanto a energía se refiere, pero es un camino lento que necesita de buenas inversiones para poder avanzar. Las baterías más comunes en la actualidad son las de iones de litio y plomo ácido, pero no van a ser las únicas según apuntan diferentes investigaciones. Al fin y al cabo, aunque están ofreciendo muy buenos resultados tienen limitaciones que se podrían superar con el avance de otras tecnologías.
Si hablamos de baterías de iones de litio se calcula que serán unas 3,4 millones las inservibles para el año 2025, y se estima que para el 2040 más de la mitad de la venta de los automóviles nuevos serán eléctricos (o al menos sin combustibles fósiles), lo que pone un punto de urgencia en el debate de cómo se van a reutilizar o gestionar sus baterías.
Existen multitud de razones por las que apostar por una batería de litio LiFePO4 como su rendimiento electroquímico con baja resistencia, un ciclo de vida más largo que el de otras baterías. Para evaluar su vida útil y tenerlas en condiciones de seguridad adecuadas es preferible conocer su proceso de carga y descarga ya que es lo que va a determinar el estado de dicho componente a futuro.
En la actualidad, ya se cuenta con vehículos totalmente dependientes de las energías renovables y la electricidad augurando un futuro sostenible para una de las principales industrias consumidoras de petróleo: el transporte. Los coches, los camiones y el transporte público llevan la delantera en el uso de electricidad para funcionar, pero la ambición de esta industria está llegando al transporte aéreo.
El BMS o Battery Management System es uno de los componentes más importantes para las baterías de litio ya que es el elemento de seguridad clave para evitar cualquier tipo de fallas. Este componente de seguridad controla el proceso de carga y descarga de las celdas de litio evitando cualquier percance. Cuando una batería de litio no se utiliza adecuadamente es relativamente fácil que se produzca una falla en el sistema, por lo que es importante tener conciencia del estado del BMS periódicamente.
