Innovadora tecnología revoluciona la eficiencia para el almacenamiento de calor

El calor generado como consecuencia de la producción eléctrica no se aprovecha a pesar de ser una buena fuente de energía

Muchos procesos que generan electricidad también producen calor, un potente recurso energético que a menudo no se aprovecha en todas partes. Un sistema innovador que se está desarrollando actualmente en el Laboratorio Nacional Argonne del Departamento de Energía de los EE. UU. (DOE) puede almacenar rápidamente el calor y liberarlo para su uso cuando sea necesario, superando las opciones de almacenamiento convencionales en flexibilidad y eficiencia.

El sistema de almacenamiento de energía térmica de Argonne, o TESS, se desarrolló originalmente para capturar y almacenar el calor excedente de las instalaciones de energía solar concentrada, pero también es adecuado para una variedad de aplicaciones comerciales, incluidas plantas de desalinización, sistemas combinados de calor y energía (CHP), procesos industriales y camiones pesados.

Poder recuperar y usar el calor residual puede aumentar la eficiencia y reducir los costos al extraer más energía de la misma cantidad de combustible; en el caso de una planta de electricidad o desalinización que funciona con energía solar concentrada, el TESS puede capturar calor durante el día y liberarlo por la noche para mantener la planta en funcionamiento. El trabajo de Argonne para desarrollar el sistema está financiado por la Oficina de Tecnologías de Energía Solar del DOE.

Aprovechar el calor

«Cada vez que tiene un proceso de combustión, está desperdiciando alrededor del 60 por ciento de la energía en forma de calor, en cierto sentido, esta es una versión térmica de una batería, donde se carga y descarga calor en lugar de electricidad» explicó Dileep Singh, científico sénior de materiales en Argonne que dirigió el desarrollo de TESS.

El TESS de Argonne es una forma de almacenamiento de calor latente, donde la energía está contenida dentro de un material de cambio de fase como la sal fundida. Si bien estos materiales son buenos para retener el calor, generalmente son malos conductores, por lo que les lleva demasiado tiempo absorber y liberar energía.

Para sortear esta limitación, los investigadores de Argonne idearon una forma de incrustar materiales de cambio de fase dentro de una espuma porosa altamente termoconductora. Luego sellan la espuma con gas inerte dentro de un módulo, evitando que la humedad o el oxígeno entren y degraden los componentes, así el calor almacenado dentro de una unidad se puede transferir al agua, por ejemplo, donde se convierte en vapor que mueve una turbina.

«Una de las grandes ventajas de nuestra tecnología es que es modular, por lo que no necesita una gran estructura de almacenamiento, estos módulos se pueden hacer de un tamaño manejable, como un bidón de 55 galones o menos, e instalarlos en la cantidad que necesite», finalizó Singh.

Los investigadores han demostrado que el TESS funciona a temperaturas superiores a 700 ° C (1,292 ° F). Su alta densidad de energía lo hace más pequeño y más flexible que los sistemas de almacenamiento de calor sensible comúnmente utilizados, que dependen de subir y bajar la temperatura de un material. La tecnología ganó un premio R&D 100 de 2019, y los investigadores ahora están trabajando para integrarla en los sistemas CHP de Capstone Turbine Corporation para impulsar la recuperación de calor.

Fuente: laverdadnoticias.com