Francisco Treviño Aguirre
La energía proveniente de fuentes renovables como la solar y eólica están cambiando la forman en la que los hogares, la industria y el comercio se abastecen de este servicio. Una de las desventajas de estas fuentes generadoras es su variabilidad, es decir, que solo generan energía cuando hay suficiente viento o irradiación solar. Por lo anterior, se torna imperativo buscar soluciones de almacenamiento para asegurar el abastecimiento continuo de energía. Si bien las baterías de ion-Litio son una buena alternativa, su capacidad de almacenamiento llega a ser insuficiente para satisfacer altas demandas de energía eléctrica.
En este sentido, las grandes industrias, comercios e inclusive las redes para la transmisión de energía al sector de vivienda requieren de una tecnología asequible, económica y funcional para seguir operando de manera continua y garantizar el suministro de energía sin hacer uso de combustibles fósiles altamente contaminantes.
Para enfrentar este desafío, los investigadores del Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) se encuentra desarrollando una nueva tecnología de almacenamiento de energía térmica que utiliza arena de sílice de bajo costo como fuente principal. Con este proyecto se busca desarrollar un medio de almacenamiento económico de energía térmica de bajo costo y ciclo de energía de alta eficiencia. Este proyecto conocido como ENDURING, toma el exceso de electricidad de la energía eólica o solar y se almacena en la arena de sílice.
El sistema funciona cuando la arena de sílice, que tiene un alto potencial para retener y conducir la energía térmica, se alimenta por gravedad a través de un calentador que puede alcanzar la temperatura de 1,200°C. Una vez “tostadas”, las partículas se introducen en silos aislados de hormigón para su almacenamiento. Cuando se necesita energía, la arena pasa a través de un intercambiador de calor que luego presuriza el gas para alimentar la turbo-maquinaria y hacer girar los generadores que producen la electricidad.
El tamaño de los silos se puede escalar hacia arriba o hacia abajo de acuerdo con la energía necesaria. Todo el sistema se puede conectar a una red existente o colocarse en una planta de carbón o gas fuera de servicio. Los investigadores explicaron que la energía térmica almacenada se puede descargar durante el uso máximo de electricidad cuando la energía eólica y solar son limitadas como en la madrugada o en la noche. Como medio de almacenamiento, la arena de sílice existe de manera abundante y su costo oscila ente los 30 a 50 dólares por tonelada, y su impacto ecológico es mínimo tanto en la extracción como en su vida útil.
Como dato importante, el informe “perfil del mercado de sílice” emitido en su momento por la Subsecretaria de Minería del Gobierno Federal en 2017, muestra que nuestro país cuenta con importantes reservas de arena de sílice. Los Estados con mayor nivel de reservas son: Veracruz (62%), Coahuila (29%) y Nuevo León (7%). En este sentido, los principales sectores donde se utiliza la arena de sílice son: en la construcción, fabricación de envases de vidrio, fabricación de cristal automotriz y agroindustria entre otros.
Twitter: @pacotrevinoa