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Uso de ladrillos para almacenar electricidad
Los ladrillos refractarios han sido parte del arsenal tecnológico de la humanidad durante al menos tres milenios, desde la era de los hititas. Creados con arcillas especiales resistentes al calor cocidas a altas temperaturas, los ladrillos refractarios pueden soportar temperaturas de hasta 1.600 °C. Ahora, una propuesta de los investigadores del MIT muestra que este antiguo invento podría desempeñar un papel clave para ayudar al mundo a alejarse de los combustibles fósiles.
La idea es almacenar el exceso de electricidad que se produce cuando la demanda es baja, por ejemplo, de los parques eólicos durante la noche, mediante el uso de calentadores de resistencia eléctrica, del mismo tipo que se encuentran en los hornos eléctricos o las secadoras de ropa, que convierten la electricidad en calor. Los dispositivos utilizarían el exceso de electricidad para calentar una gran masa de ladrillos refractarios, que pueden retener el calor durante muchas horas, con suficiente aislamiento. Más tarde, el calor podría usarse directamente para procesos industriales, o podría alimentar generadores que lo conviertan nuevamente en electricidad.
La tecnología en sí es antigua, pero su utilidad en este contexto se debe al rápido aumento reciente de las fuentes de energía renovable intermitente y las peculiaridades de la forma en que se fijan los precios de la electricidad. Tecnológicamente, el sistema podría haberse desarrollado en la década de 1920, pero entonces no había mercado para él, dice Charles Forsberg, SM '71, ScD '73, científico investigador del Departamento de Ciencia e Ingeniería Nuclear del MIT y autor principal de un reciente trabajo de investigación que describe el plan.
Forsberg dice que la demanda de calor industrial es en realidad mayor que la demanda total de electricidad y, a diferencia de la demanda de electricidad, es constante. Las fábricas pueden hacer uso de calor adicional siempre que esté disponible, proporcionando un mercado casi ilimitado para ello.
El sistema, llamado FIRES (para almacenamiento de energía calentada por resistencia de ladrillos refractarios), en efecto aumentaría el precio mínimo de la electricidad en el mercado de servicios públicos. Los precios de la electricidad se determinan con un día de anticipación, con un precio separado para cada segmento de una hora del día. Pero ese sistema puede conducir a resultados extraños cuando la energía es muy barata de producir. Debido a que los costos operativos de la energía solar, eólica y nuclear son extremadamente pequeños, el precio de mercado puede caer casi a cero cuando la oferta satisface casi toda la demanda, lo que hace que las plantas no sean rentables.
Al desviar gran parte de ese exceso de producción al almacenamiento térmico y hacer posible vender el calor más tarde cuando se necesite, FIRES podría ayudar a que las fuentes de energía libres de carbono sean más rentables y, por lo tanto, fomentar su expansión, dice Forsberg.