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Uhifadhi wa nishati
Uhifadhi wa nishati umekuwa ni changamoto kubwa sana ya enzi hizi. Katika ulimwengu wa leo matumizi ya nishati yanazidi kuongezeka na tunaona mabadiliko kutoka katika matumizi ya nishati ya kuchoma na kutumia zaidi nishati mbadala, uhifadhi wa nishati ni kitovu cha mabadiliko yote haya kutokea.
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.
Hifadhi inahitaji kufanyika katika ngazi zote: Watu, majumba, biashara, na viwanda vina mahitaji ya nishati yanayoongezeka na ni muhimu nishati iwe inapatikana kikamilifu inapohitajika. Hivyo basi ni muhimu sana hifadhi hii iwe NDANI na NJE ya gridi. Hii ni muhimu sana katika maeneo ya mbali ambako hakuna miundombinu ya umeme, na zaidi ni kama chelezo (backup) ya gridi kuu, ambayo katika maeneo hayo itakuwa ikiathiriwa sana na hali ya hewa na mazingira. Nyanja hii imepelekea kuambukiza ufanisi chanya katika maeneo mengine ya matumizi, haswa katika menejimenti ya gridi ya umeme. Hifadhi inaweza kuimarisha zaidi gridi ya umeme kwa kuepusha kuzidiwa na kuchemka mitambo, jambo ambalo linapelekea kupungua uwekezaji katika miundombinu ya usafirishaji wa nishati mpya na kusaidia kuwa na uhakika wa nishati.
Hivyo mifumo ya umeme inayoendeshwa na nishati safi inaweza kufanya kazi katika ubora mkubwa, na ili kuweza kufikia vigezo ya uendelevu (sustainability) kama vigezo vya uhifadhi wa mazingira katika falsafa ya Mji wa Kijanja zinavyoelekeza, ni muhimu sana kutumia mifumo endelevu ya uhifadhi wa nishati iliyopo sokoni leo.
Kuna aina mbalimbali za hifadhi za nishati, lakini njia ambayo ni fanisi zaidi na inatumika kwa kiwango kikubwa zaidi ni inayotumia lithium. Kutokana na tafiti za kikemia, hatua kubwa zimeweza kupigwa katika eneo hili, utengenezwaji wa mifumo ambayo infaa zaidi kuliko lithium-ion. Lithium iron phosphate(LiFePO4) ni teknolojia inayokubalika zaidi kimataifa, katika hifadhi za miradi ya ndani na hata mikubwa pia. Hii ni kutokana na usalama, ufanisi mkubwa hata katika joto kubwa na hudumu kwa muda mrefu kuliko teknolojia zingine zilizopo. Teknolojia ya lithium titanate (Li2TiO3) pia ni ya muhimu, yenye kudumu kwa muda mrefu zaidi na ufanisi mkubwa zaidi katika hali ya hewa ya baridi kali. Teknolojia hizi mbili hakika zitatengeneza sura ya miaka ijayo.
Ijulikane pia kwamba mifumo hii ya hifadhi inaboresha mifumo asili katika ngazi za kimazingira, kwa kupunguza kwa kiasi kikubwa uzalishaji wa vitu vinavyochafua mazingira pamoja na kuwa na sera kali za urejelezaji, ambazo sote tunatakiwa kuzifuata.
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.
