La energía almacenada es capaz de calentar el agua que puede circular alrededor de los edificios locales

¿Arena caliente? La capacidad que tiene la arena para almacenar calor ha servido de inspiración para un nuevo tipo de batería. Un equipo de ingenieros en el oeste de Finlandia (Markku Ylönen y Tommi Eronen) ha instalado la primera ‘batería de arena’ completamente funcional del mundo, que puede almacenar energía renovable durante varios meses.

Un concepto muy básico

Cogemos un montón de arena muy grande. Lo calentamos con exceso de electricidad renovable a alrededor de 500 º C; luego, usamos ese calor para calentar hogares, fábricas e incluso piscinas. Dicen que la arena puede permanecer caliente durante 3 meses o más.

La compañía se llama Polar Night Energy y ha completado su primera instalación de 100 toneladas de arena en lo que parece un gran silo de cuatro metros de ancho y 7 metros de alto, en la ciudad de Kankaanpää. Cuando esta arena se calienta, usando un intercambiador de calor simple enterrado en el medio, este dispositivo es capaz de almacenar una impresionante cantidad de 8 megavatios-hora de energía, a una potencia nominal de 100 kW, con la arena calentada a alrededor de 500-600 grados Celsius.

En lugar de hornos individuales en cada edificio, el calor se genera en una ubicación central y se distribuye a hogares, fábricas y negocios a través de un sistema de tuberías y conductos subterráneos.

Es un sistema muy eficiente

Los investigadores dicen que podría ayudar a resolver el problema de cómo almacenar energía renovable, como la eólica y la solar, ya que se puede usar cuando el sol no brilla o el viento no sopla. La arena, que puede alcanzar temperaturas de 600 °C, ofrece una alternativa a las baterías de iones de litio, que dependen de metales caros y relativamente escasos y solo pueden almacenar una cantidad limitada de energía.

“Es realmente fácil convertir la electricidad en calor”, dice Markku Ylönen, CTO de Polar Night. “Pero volviendo del calor a la electricidad, ahí es donde se necesitan turbinas y cosas más complejas. Mientras usemos el calor como calor, sigue siendo muy simple”. La compañía afirma un factor de eficiencia de hasta el 99 por ciento, la capacidad de almacenar calor con una pérdida mínima durante meses y una vida útil de décadas.

Actualmente, la batería alimenta el sistema de calefacción central del distrito. Cuando los precios de la energía son más altos, el aire caliente de la batería se puede usar para calentar el agua y luego bombearla a las oficinas y hogares de la región.

“El agua caliente del almacenamiento se mezcla con la línea principal, por lo que proporcionaremos una fracción del calor necesario para mantener caliente la ciudad. La fracción varía según la época del año, ya que la carga de calefacción de la red de calefacción urbana depende en gran medida de la temperatura ambiente”, explican desde Polar Night.

Los investigadores están pensando en cómo pueden ampliar su idea y también usarla para generar electricidad y calor. polar Night Energy dice que puede diseñar una batería de arena para cada necesidad, desde un solo edificio hasta una ciudad entera. Cada sistema se adapta individualmente a los requisitos del cliente y se diseña en base a simulaciones utilizando el software COMSOL Multiphysics, modelos de transporte de calor transitorio en 3D y con datos de entrada y salida de la vida real. Los sistemas se pueden enterrar bajo tierra para preservar el espacio si el área de superficie del proyecto es limitada y cada sistema está completamente automatizado.

Fuente: muyinteresante.es