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| Un nuevo tipo de batería que se está poniendo en uso en Finlandia está explorando el potencial de la arena como medio de almacenamiento de energía. Depositphotos |
La energía eólica y solar son intermitentes y generan energía cuando está disponible en lugar de cuando se necesita, por lo que la transición a la energía verde requerirá grandes cantidades de almacenamiento de energía.
Esto podría terminar tomando muchas formas, desde instalaciones convencionales de " gran batería " basadas en litio, hasta baterías de flujo, baterías de cambio de fase de silicio, baterías de sal fundida, baterías de hierro-aire, baterías de gravedad, baterías de expansión de dióxido de carbono y otras más inusuales ideas como baterías de flotabilidad .
Cada tipo de batería tiene sus propias ventajas y desventajas en términos de eficiencia, tamaño, ubicación, costos de instalación, costos operativos, potencia nominal de entrada y salida, longevidad y cuánto tiempo puede almacenar la energía. Eso es bueno, ya que las diferentes soluciones satisfarán diferentes necesidades: algunas respaldarán la red eléctrica durante los picos de demanda instantáneos, otras suavizarán las curvas diarias que no coinciden entre la demanda y el suministro renovable, y otras seguirán ayudando a abordar las caídas estacionales del suministro, como cuando la energía solar se va durante el invierno.
Ahora, hay otro tipo de batería que viene de Finlandia. Polar Night Energy dice que acaba de abrir su primera batería de arena comercial en las instalaciones de la empresa en Vatajankoski , a unas pocas horas de Helsinki.
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El primer sistema comercial de batería de arena del mundo ya está en funcionamiento en el oeste de Finlandia
Este es un sistema de almacenamiento de energía térmica, efectivamente construido alrededor de un gran tanque de acero aislado, de alrededor de 4 metros de ancho y 7 metros de alto, lleno de arena vieja. 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.
Cuando se necesita, la energía se extrae de nuevo en forma de calor de la misma manera. Vatajankowski está utilizando este calor almacenado, junto con el exceso de calor de sus propios servidores de datos, para alimentar el sistema de calefacción del distrito local, que utiliza agua corriente para transmitir el calor por la zona. Luego se puede utilizar para calentar edificios, o piscinas, o en procesos industriales, o en cualquier otra situación que requiera calor.
Esto ayuda a que sea extremadamente eficiente, dice la compañía a Disruptive Investing en una entrevista en video . "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 asegura lograr 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.
La arena no tiene nada de especial: la compañía dice que solo debe estar seca y libre de desechos combustibles. De hecho, la empresa lo ve como un medio de almacenamiento de muy bajo costo o incluso de costo cero. Todo es tan simple y económico que Polar Night Energy afirma que los costes de instalación son inferiores a 10 € (US$ 10,27) por kilovatio-hora, y funciona de manera totalmente automática, sin consumibles, a un coste mínimo.
La compañía dice que también se ampliará, con instalaciones de alrededor de 20 gigavatios-hora de almacenamiento de energía que generan cientos de megavatios de potencia nominal, y la arena se calienta hasta 1000 °C en ciertos diseños. Es posible crear instalaciones de almacenamiento subterráneo a granel a partir de pozos de minas en desuso, si tienen la forma adecuada. No se necesitan recipientes de alta presión y, a menudo, el mayor coste involucrado es la tubería.
El nombre comercial Polar Night es, por supuesto, una referencia al hecho de que partes del norte de Finlandia no ven sol durante el invierno, ya que están por encima de la latitud (~68 grados norte) donde no hay sol directo durante semanas. Esta batería de arena, dice la compañía, tendrá su mayor impacto durante períodos invernales, cuando su almacenamiento de larga duración mantendrá los edificios calentados de forma económica y limpia durante el gélido invierno finlandés.
Es justo decir que este sistema solo encontrará un uso generalizado en áreas con calefacción a nivel de distrito. Pero hay una sorprendente cantidad de calefacción urbana en marcha. Casi la mitad de todos los hogares escandinavos incorporan alguna forma de este, y también se puede encontrar en muchas otras áreas, incluido el norte de China y los EE.UU.
Como tal, el marco de soluciones climáticas de Mission Innovation ha estimado que implementar el sistema de almacenamiento de energía de Polar Night en todo su potencial podría reemplazar suficientes fuentes de calor que queman carbono para reducir las emisiones anuales de efecto invernadero entre 57 y 283 megatones de CO2 equivalente por año para 2030. Eso sería una contribución bastante significativa.
Fuente: Polar Night Energy
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