Las energías renovables se enfrentan a su mayor reto: almacenar la energía
Summary
TLDREl guion habla sobre una innovadora batería de arena en Finlandia, capaz de almacenar energía renovable en forma de calor, siendo una solución para el uso de combustibles fósiles. La batería, que utilizará 100 toneladas de arena, puede mantener el calor por semanas o meses. Además, se exploran otras tecnologías de almacenamiento térmico, como la de bloques de arcilla y rocas, que podrían reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y descarbonizar la industria. La batería de sal en Chile, con una capacidad de 17 horas, es un ejemplo de cómo la energía solar puede ser utilizada de manera sostenible.
Takeaways
- 🌍 Primera batería de arena del mundo que almacena 100 toneladas de arena para la energía renovable en forma de calor.
- ❄️ Durante los largos días de invierno, se necesita almacenamiento de energía renovable por hasta 14 horas para sistemas completamente renovables.
- 🔥 La batería de arena es una de las pocas baterías térmicas existentes, destacando su importancia en el almacenamiento de energía.
- 🏭 La mayor batería de arena del mundo se construirá en la localidad de Pornainen, en el sur de Finlandia, y superará en tamaño a sus vecinos.
- 🔨 La arena, debido a su composición de partículas pequeñas con una gran superficie, es un recurso abundante y eficaz para almacenar calor.
- 🔄 La batería de arena almacena electricidad en forma de calor a temperaturas de 500 a 600 grados Celsius y puede mantenerla por semanas o meses.
- 🌡️ El calor almacenado en la arena puede ser liberado cuando sea necesario, alimentando redes de calefacción urbanas.
- 📈 Un estudio sugiere que para 2040, las tecnologías de almacenamiento como las baterías térmicas podrían aumentar su capacidad hasta 15 veces más que actualmente.
- 🔧 La batería de arena y otras tecnologías de almacenamiento térmico pueden ayudar a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero en un 2% para 2030 y hasta un 14% para 2050.
- 🌡️ La tecnología de la batería térmica también puede reconvertir calor en electricidad, como en el caso de los ladrillos que almacenan energía a temperaturas mucho más altas.
- ♨️ La central de almacenamiento eléctrico en Chile utiliza sales fundidas para almacenar energía térmica y es capaz de generar electricidad las 24 horas del día.
Q & A
¿Qué es una batería de arena y cómo funciona?
-Una batería de arena es un sistema de almacenamiento térmico que utiliza arena como material para retener calor. Funciona almacenando electricidad en forma de calor a altas temperaturas y puede conservarlo durante semanas o meses, liberando el calor cuando sea necesario.
¿Cuál es la capacidad de almacenamiento de la batería de arena mencionada en el guion?
-La batería de arena mencionada en el guion tiene la capacidad de almacenar 100 toneladas de arena, lo que le permite almacenar energía renovable en forma de calor.
¿En qué lugar se construirá la batería de arena más grande del mundo?
-La batería de arena más grande del mundo se construirá en la localidad de Pornainen, en el sur de Finlandia.
¿Cómo se relaciona la batería de arena con el sistema de calefacción urbano?
-El calor almacenado en la batería de arena puede alimentar una red de calefacción urbana, proporcionando calor a los hogares y, en el caso de Finlandia, incluso calentando una piscina de 25 metros de largo.
¿Qué sugiere un estudio sobre el potencial de las tecnologías de almacenamiento térmico para el año 2040?
-Un estudio sugiere que para el año 2040, las tecnologías de almacenamiento térmico, como las baterías térmicas, podrán guardar y suministrar hasta 15 veces más energía que en la actualidad.
¿Por qué son importantes las baterías térmicas para el uso de energías renovables?
-Las baterías térmicas son importantes para las energías renovables porque permiten capturar y almacenar energía cuando está abundante y redirigirla para suplir las necesidades durante períodos de escasez, como en las largas noches de invierno.
¿Qué materiales se mencionan en el guion como alternativas para el almacenamiento térmico además de la arena?
-Además de la arena, el guion menciona la arcilla, las piedras trituradas y las sales fundidas como materiales alternativos para el almacenamiento térmico.
¿Cuál es la ventaja de las baterías térmicas de arcilla en comparación con las de arena?
-Las baterías térmicas de arcilla pueden almacenar energía a temperaturas mucho más altas que las baterías de arena, casi tres veces más, lo que las hace más adecuadas para ciertos procesos industriales.
¿Qué tipo de emisiones de gases de efecto invernadero podrían reducirse con el uso de tecnologías de almacenamiento térmico?
-El uso de tecnologías de almacenamiento térmico podría reducir el equivalente de hasta un 2% de las emisiones de gases efecto invernadero relacionadas con la energía en 2030 y hasta un 14% para 2050.
¿Cómo afecta la extracción descontrolada de arena a los sistemas de defensa costera y el medio ambiente?
-La extracción descontrolada de arena puede provocar erosión en los suelos, inundaciones y el colapso de los sistemas de defensa costera, por lo que es importante considerar alternativas sostenibles para el almacenamiento térmico.
¿Qué desafíos enfrentan las baterías térmicas actuales en términos de eficiencia y reutilización de la energía?
-Las baterías térmicas actuales, como la de arena, pueden perder hasta el 30% de la energía almacenada y no pueden reconvertir el calor en electricidad para devolverla al sistema, lo que limita su eficiencia y capacidad de reutilización energética.
Outlines
🌍 Primera Batería de Arena del Mundo
Se presenta la primera batería de arena a nivel mundial, con una capacidad de almacenamiento de 100 toneladas de arena, permitiendo la conservación de energía renovable en forma de calor. Esta tecnología es fundamental para sistemas energéticos completamente renovables, especialmente en regiones con largas noches invernales, como Finlandia. La batería de arena es una de las pocas baterías térmicas existentes y su desarrollo es impulsado por Polar Night Energy, una empresa que busca mejorar el almacenamiento de energía renovable para sistemas de calefacción urbanos.
🔥 Tecnología de Almacenamiento Térmico Avanzada
Se explora la tecnología de almacenamiento térmico, que incluye baterías de arena, arcilla y piedras trituradas, como alternativas a las baterías de litio para grandes volúmenes de energía. Estas baterías térmicas son capaces de almacenar y suministrar energía a gran escala, lo que es crucial para la transición hacia fuentes de energía renovable. La batería de arena en Finlandia y la de arcilla en Chile son ejemplos de cómo se está abordando la necesidad de energía estable y la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero en el sector industrial.
🛠️ Desafíos y Oportunidades de las Baterías Térmicas
Aunque las baterías térmicas representan un avance significativo en el almacenamiento de energía, aún enfrentan desafíos como la pérdida de eficiencia energética y la limitación en la conversión de calor a electricidad. Además, la sostenibilidad de los materiales utilizados, como la arena, es un aspecto a considerar para evitar impactos ambientales negativos. A pesar de estos retos, las baterías térmicas son vistas como una herramienta clave para la eliminación de combustibles fósiles y el apoyo a la generación de calor industrial, lo que podría ser crucial para alcanzar objetivos de descarbonización a nivel mundial.
Mindmap
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💡intermitencia de las fuentes renovables
💡emisiones de gases de efecto invernadero
💡sector industrial
💡heliostatos
💡radiación solar
Highlights
La primera batería de arena del mundo almacena 100 toneladas de arena para almacenar energía renovable en forma de calor.
La batería de arena es una de las pocas baterías térmicas existentes, vitales para sistemas completamente renovables.
Se necesita almacenamiento de energía estable para proveer 14 horas de energía renovable durante la noche invernal.
La batería de arena en Finlandia será más alta que una planta de combustión vecina, destacando su importancia en la energía renovable.
El calor almacenado en la batería de arena puede alimentar una red de calefacción urbana cuando sea necesario.
La primera batería de arena en Finlandia es 10 veces más pequeña que la futura construcción en Pornainen.
La arena, un recurso abundante, es ideal para almacenar calor debido a su gran superficie.
La batería de arena almacena electricidad en forma de calor a temperaturas de 500 a 600 grados Celsius.
Las baterías térmicas son más adecuadas y económicas para almacenar grandes cantidades de energía a largo plazo.
Un estudio sugiere que las tecnologías de almacenamiento, como las baterías térmicas, podrían aumentar su capacidad hasta 15 veces para 2040.
Las baterías térmicas pueden ayudar a reducir el exceso de energía eólica y solar, evitando su desperdicio.
Las baterías térmicas utilizan materiales idóneos para atrapar y aislar el calor generado por fuentes renovables.
Empresas están experimentando con materiales naturales como arcilla para crear baterías térmicas industriales.
Los ladrillos de arcilla pueden almacenar energía a temperaturas mucho más altas que las baterías de arena.
Las baterías térmicas de piedra, aunque abundantes, tienen un impacto limitado en la gestión del calor industrial.
Las baterías de sales fundidas en Chile pueden almacenar energía térmica por más de 17 horas, aprovechando la alta radiación solar.
El calor generado por baterías térmicas es fundamental para la producción industrial y el proceso de descarbonización.
Las baterías térmicas, aunque no perfectas, representan un hito en los esfuerzos por renunciar al uso de combustibles fósiles.
Los desafíos de las baterías de arena incluyen pérdida de energía y la limitación en la conversión de calor a electricidad.
La sostenibilidad de las baterías de arena se cuestiona debido a la erosión y daños ambientales causados por la extracción de arena.
Se están investigando alternativas al uso de arena en las baterías térmicas, como la piedra jabón o el esteatito.
Los ladrillos de arcilla pueden reemplazar fuentes fósiles en un 90% de los procesos industriales, según sus fabricantes.
Transcripts
00:00[Música]
00:00Esta es la primera batería de arena del
00:02mundo este tanque almacena 100 toneladas
00:06de arena y permite almacenar energías
00:08renovables en forma de calor y no será
00:11la
00:15única la batería de arena es solo una de
00:18las pocas baterías térmicas
00:26existentes la noche es muy larga en
00:29invierno 14 horas que hay que alimentar
00:32si tú quieres tener un sistema
00:34completamente renovable y quieres algún
00:37día dejar de depender del Carbón del gas
00:39de la nuclear necesitas
00:42almacenamiento que te dé 14 horas de
00:46energía renovable durante la noche no es
00:49sencillo y tiene que ser además una
00:51energía estable en este capítulo de
00:53transformar la economía examinamos
00:55algunos materiales simples que permiten
00:57almacenar energía en forma de
01:03aquí estará pronto la mayor batería de
01:06arena del mundo será más alta que una de
01:09sus vecinas una planta de combustión de
01:11virutas en la pequeña localidad de
01:13pornainen en el sur de
01:16Finlandia Este es el director de la
01:18empresa local de calefacción que
01:20invierte en la tecnología de la batería
01:22de arena y que impulsa este proyecto
01:24para almacenar energía renovable en
01:27forma de calor ese calor puede alimentar
01:29una red de calefacción urbana cuando sea
01:34[Música]
01:41necesario a 2 horas y media en auto en
01:44el oeste de Finlandia está la primera
01:46batería de arena de la historia es 10
01:49veces más pequeña que la que se
01:51construirá en pornainen es un silo de
01:54acero de 4 m de ancho y siete de alto
01:58relleno con 100 toneladas de arena de
02:00lugar un peso equivalente más o menos al
02:03de una ballena azul el uso de arena es
02:06común aquí porque es un recurso
02:08abundante la arena está compuesta por un
02:10montón de pequeñas partículas con una
02:13superficie extensa gracias a lo cual
02:15puede almacenar muy bien el calor
02:17pensemos en Cómo se siente la arena
02:20caliente bajo los pies en la playa en un
02:22día de verano la batería almacena
02:25electricidad en la arena en forma de
02:26calor a entre 500 y 600 gr celsius y
02:30puede conservarla durante semanas o
02:33meses esta arena es de baja calidad y no
02:36es apta para labores de construcción la
02:38empresa detrás de esta tecnología se
02:40llama polar night Energy ectric resist
02:44to Heat Air which is circulated through
02:48the Sand and then When the air is Hot
02:50and the Sand is Cold the Heat is
02:53transferred
02:55from Un calor que puede ser liberado
02:58cuando sea necesario esta batería de
03:01arena está conectada a la red local de
03:03calefacción que lo distribuye hasta los
03:05hogares incluso calienta la piscina
03:07local de 25 m de largo en un mundo Cada
03:11vez más volcado a las energías
03:13renovables un estudio sugiere que para
03:152040 las tecnologías de almacenamiento
03:18como las baterías térmicas serán capaces
03:20de guardar y suministrar hasta 15 veces
03:23más energía que en la actualidad de lo
03:26contrario con un exceso de energía
03:27eólica y solar esta situación que se dio
03:30en California podría repetirse en todo
03:32el
03:39mundo las renovables son intermitentes
03:42por naturaleza Cuando el sol brilla o el
03:44viento sopla con fuerza se puede generar
03:46muchísima electricidad la clave está en
03:49capturar la energía cuando está abunda y
03:51no desperdiciarla Y redirigir esa
03:54energía para suplir las necesidades de
03:56la gente
03:58[Música]
03:59gobiernos han acordado triplicar las
04:02capacidades de generación de energía
04:04para 2030 en todo el mundo eso hace
04:07necesarias capacidades de almacenamiento
04:09a gran Escala se dice que las baterías
04:12térmicas resultan más adecuadas que las
04:15baterías de litio para guardar grandes
04:17cantidades de energía y por más tiempo
04:19además son más baratas no requieren
04:21minerales raros como los que usan las
04:23baterías de litio en pocas palabras en
04:26un sistema de almacenamiento térmico se
04:28usa el generada por Fuentes renovables
04:32para calentar un material idóneo para
04:34atrapar el calor que luego es aislado
04:36para crear una especie de term gigante
04:40varias empresas están intentando usar
04:42materiales naturales para
04:58conseguirlo rondo una empresa que hace
05:00bloques de arcilla que funcionan como
05:02baterías térmicas industriales al igual
05:04que la batería de arena estos ladrillos
05:07almacenan energía en forma de calor que
05:09puede ser usado más tarde pero a
05:10diferencia de las baterías de arena la
05:12tecnología usada para calentar los
05:14bloques también puede reconvertir el
05:17calor en electricidad los ladrillos
05:19pueden almacenar energía a temperaturas
05:21mucho más altas que las baterías de
05:23arena casi tres veces más a 100 gr cel
05:42el ladrillo es usado para procesos
05:44industriales y según la empresa una sola
05:47batería térmica ahorra más emisiones de
05:49carbono al año que 8500 autos eléctricos
05:53de tesla un análisis publicado este año
05:55señala que estas tecnologías de
05:57almacenamiento podrían reducir el
05:59equivalente de hasta un 2% de las
06:02emisiones de gases efecto invernadero
06:04relacionadas con la energía en 2030 y
06:07subir hasta un 14 por para 2050 en todo
06:10el mundo pero no solo hay baterías
06:12térmicas de arena o arcilla también las
06:14hay de piedras estas enormes estaciones
06:16de baterías térmicas fabricadas por
06:18Brain Miller se rellenan con piedras
06:20trituradas y atienden las necesidades
06:23energéticas de este hospital y tienen
06:25una vida útil de 30 años
06:40Miller es una de las empresas más
06:42antiguas en el campo de almacenamiento
06:44térmico se centran en las energías
06:47renovables pero su principal objetivo es
06:49hacer el proceso de generación térmica
06:51menos dependiente de fuentes fósiles de
06:53energía sobre todo para el sector
06:55industrial
07:02dor Miller es el director comercial de
07:05la
07:06empresa sector the numbers are even
07:09higher It goes Up to 60 7%
07:12sometimes the emissions That are Used To
07:14generate steam Heat Este es un punto
07:17clave si las tecnologías para el
07:19almacenamiento de energía térmica pueden
07:21ayudar a descarbonizar la industria es
07:24mucho más probable que tengamos un
07:25planeta más sano sobre esto volveremos
07:28más adelante pero primero hablemos de
07:30chile este campo de paneles solares
07:32cubre 700 hectáreas tiene 10600
07:36heliostatos y una torre de
07:39252 m de altura esta área está expuesta
07:42a uno de los niveles de radiación solar
07:45más altos del mundo la planta tiene una
07:47capacidad de almacenamiento térmico de
07:49más de 17 horas a partir de sales
07:52fundidas y durante todas las horas de
07:54sol vamos almacenando energía térmica es
07:58decir almac ando sal a 560 grc en un
08:03tanque muy grande la energía solar es
08:06capturada con heliostatos o espejos que
08:08reflejan los rayos del sol a un receptor
08:11ubicado en la punta de la Torre Allí se
08:14absorbe la radiación calentando una
08:16corriente de sales fundidas frías que
08:18convierte la energía en electricidad
08:20para utilizarla cuando sea necesario
08:22somos una central de almacenamiento
08:25eléctrico que con la luz solar la luz
08:28solar es capaz de generar 24 horas al
08:31día electricidad es decir tú puedes
08:33alimentar a una ciudad como calama que
08:35es nuestra ciudad vecina y tenemos
08:37capacidad suficiente para alimentar a la
08:39ciudad de calama 24 horas al día las
08:43baterías térmicas son un instrumento
08:45ideal para lograr el objetivo global de
08:47renunciar a las fuentes fósiles
08:49recuerdan como la energía renovable
08:51almacenada en la batería de arena
08:53calentaba la piscina en Finlandia Y
08:55saben Por qué resulta importante que
08:57hablemos de calor porque según la
08:58agencia internacional de energías
09:00renovables la calefacción y la
09:02refrigeración representan más de la
09:05mitad del consumo total mundial de
09:07energía bastante más que la electricidad
09:10y el transporte Esta generación de calor
09:12es responsable de casi el 40% de las
09:15emisiones de dióxido de carbono
09:17relacionadas con el uso de energía el
09:19calor resulta fundamental para la
09:21producción industrial por ejemplo al
09:22posterizar alimentos para conservarlos
09:25productos como la leche necesitan pasar
09:27por un tratamiento con un calor suave
09:29Generalmente por debajo de los 100 gr
09:31Cent para eliminar patógenos y prolongar
09:34su vida útil y en el lado más alto del
09:37espectro están por ejemplo las acerías o
09:40fundiciones siderúrgicas que requieren
09:42temperaturas de 1600 gr cados
09:45actualmente la mayoría de estos procesos
09:48son impulsados por energías fósiles pero
09:51las baterías térmicas ya son una
09:53realidad
10:05sin embargo las baterías térmicas no son
10:08perfectas tal y como están ahora por
10:10ejemplo la batería de Arena esta pierde
10:12casi el 30% de la energía almacenada y
10:15es incapaz de reconvertir el calor otra
10:18vez en electricidad para devolverla al
10:19sistema solo puede convertir
10:21electricidad en calor como ya lo vimos
10:23Además solo puede cubrir hasta el 40% de
10:26las necesidades industriales debido a
10:29que trabaja con un Rango de temperatura
10:31bajo también vale la pena recordar que
10:33la arena a pesar de ser muy abundante en
10:35esa región de Finlandia es un recurso
10:37finito y una extracción descontrolada de
10:40arena puede provocar erosión en los
10:42suelos inundaciones y el colapso de los
10:44sistemas de defensa costera razón por la
10:47que el equipo de Finlandia está haciendo
10:49pruebas también con otros materiales
10:51similares a la arena para la nueva
10:53generación de baterías de arena se
10:54utilizará como medio de almacenamiento
10:57la arena de la piedra jabón o este atito
10:59un producto derivado de una empresa
11:01finlandesa de chimeneas y en lo que
11:03respecta a los ladrillos Estos sí pueden
11:06reconvertir la energía renovable
11:08almacenada tanto en calor como en
11:10electricidad Pero fabricar los propios
11:12ladrillos produce emisiones Aunque la
11:14compañía que trabaja con ellos asegura
11:16que sus baterías térmicas compensan en
11:18el primer mes de uso las emisiones
11:20generadas para su fabricación gracias Al
11:23Calor almacenado en sus bloques de
11:24ladrillo rondo dice que estos pueden
11:27reemplazar las fuentes fósiles en un 90
11:31de los procesos industriales el uso de
11:34Sales fundidas para el almacenamiento
11:36por otro lado exige gastar un montón de
11:38energía para mantener el calor para
11:40imaginar esa cantidad pensemos en la
11:42central de chile uno de los lugares del
11:44planeta con mayor radiación solar las
11:47rocas por su parte son muy abundantes
11:49aunque son incapaces de guardar el calor
11:52a temperaturas tan altas como los
11:53ladrillos por lo que su impacto en la
11:55gestión del calor Industrial resulta
11:57limitado
12:03[Música]
12:06ya sea en la arena los ladrillos las
12:08rocas o la sal las baterías de energía
12:11térmica representan un hito en los
12:14esfuerzos por renunciar al uso de
12:16combustibles
12:22fósiles Y ustedes cómo ven el futuro de
12:25las baterías térmicas escríbanos en los
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12:37[Música]
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