Scribd de baterías estacionarias

http://es.scribd.com/doc/17058317/Baterias-Estacionarias

Almacenaje de energía, por Ramón Tamames

Actualmente, las renovables, sobre todo la solar y la eólica, deben verterse a la red; para consumirse instantáneamente, a medida que se generan. Algo que explica el hecho de que en ocasiones hayan de desconectarse los parques eólicos, porque no hay suficiente demanda; y porque tiene prioridad la base energética de las nucleares. Por ello, es necesario desarrollar tecnologías para almacenar las energías alternativas, y aprovecharlas íntegramente en tiempos diferidos.Para ese objetivo, hay muy diversos procedimientos: pilas o baterías, los llamados ultracapacitores (sistemas que presentan la ventaja de mayor vida útil y más poder de almacenamiento y descarga), y procedimientos altamente imaginativos de combinar dispositivos varios. Un sistema de almacenar ya empleado en España, por Abengoa, es el de las sales fundidas de las estaciones termosolares. Que al conservar el calor producido durante el día, pueden generar electricidad durante más de ocho horas a plena capacidad y después de ponerse el sol. Por su parte, Gamesa, en colaboración con Técnicas Reunidas, están trabajando en el proyecto Sustainergy, a fin de desarrollar baterías avanzadas de gran capacidad y bajo coste. En tanto que la empresa británica Highview pretende hacer uso de la energía que resultaría ociosa, para enfriar aire a -190 ºC; y obtener así nitrógeno líquido que cuando es preciso, se transforma en gas, para turbinarlo a fuerte presión.Por otro lado, científicos de la Universidad de Texas están detrás de un avance revolucionario, a base de usar grafeno –de sólo un átomo de grosor– como nuevo material para estocar importantes volúmenes de carga eléctrica en pilas y otros dispositivos ultracapaces. Por último, Endesa también está apostando por el desarrollo de sistemas eficientes. Así, en Canarias, se elevará agua a las centrales hidráulicas en las horas valle con energía eólica, para generar hidroelectricidad en las horas punta.En definitiva, un gran repertorio de proyectos para conseguir almacenar el sol y el viento.

Baterías Li-Air: ¿ el futuro para el EV ?

La fuente original de esta noticia es: Tendencias21 Las pilas actuales almacenan una cantidad relativamente baja de energía, lo que limita el uso de vehículos que funcionan al 100% con energía eléctrica. Un equipo de investigadores de Risø DTU, el Laboratorio Nacional de Energía Sostenible de la Universidad Técnica de Dinamarca, está diseñando pilas de litio más duraderas, que podrían abastecer incluso a grandes camiones eléctricos. Estas baterías, denominadas Li-air, son, según sus creadores, una oportunidad prometedora para los coches eléctricos, porque la densidad de energía de estas baterías sería comparable a la de la gasolina y el diesel. En este proyecto también colaboran socios de la Escuela de Física de la DTU y científicos de EE.UU. y Japón. Por Amalia Rodríguez. Desde hace unos años, la industria del automóvil vive la que podría denominarse como ‘revolución eléctrica’ del motor. En este proceso de cambio, los combustibles fósiles -indispensables hasta ahora para generar energía- tienen los días contados por tratarse de recursos no renovables y altamente contaminantes. Para sustituirlos, en este sector surgen continuamente nuevos avances tecnológicos respetuosos con el medio ambiente: sustitución de combustible por energía eléctrica, empleo de baterías de litio u otros metales… Con respecto a estas últimas, hasta ahora estas grandes pilas no proporcionaban autonomía suficiente a los vehículos como lo hace el carburante convencional ni tampoco la potencia necesaria para alcanzar cierta velocidad. Por ello, un grupo de científicos del Risø DTU, Laboratorio Nacional de Energía Sostenible la Universidad Técnica de Dinamarca (DTU) trabaja en el diseño de nuevas baterías de litio más duraderas y eficientes, tal y como cuentan en esta nota de prensa publicada en su portal web. Al frente de esta iniciativa, en la que colaboran además socios de la Escuela de Física de la DTU e investigadores de EE.UU. y Japón, está Tejs Vegge, científico senior de la división de Investigación de Materiales del Risø DTU. Según Vegge, las baterías de Li-air -nombre que reciben estas pilas- son una oportunidad prometedora para los coches eléctricos: “Si tenemos éxito en el desarrollo de esta tecnología, nos enfrentamos a la última irrupción de los coches eléctricos, porque en la práctica, la densidad de energía de las baterías de Li-air será comparable a la de las baterías de gasolina y diesel, si se tiene en cuenta que un motor de combustión sólo tiene una eficiencia de alrededor del 30 por ciento”. Baterías a base de pilas de litio La apuesta del equipo de Vegge por el litio como materia prima de las baterías de coches eléctricos se basa en sus propiedades: de origen natural, es un metal blando y uno de sus puntos fuertes es la ligereza. Además, es un metal muy reactivo y se corroe rápidamente en una atmósfera húmeda. En concreto, “la batería de Li-air ha sido diseñada con un electrodo de litio (ánodo), un electrolito y un carbón poroso electrodo (cátodo), lo que atrae el oxígeno del aire cuando la batería está operativa. De esta manera, la batería cuenta con una apertura en un extremo, por donde tiene un suministro propio de oxígeno. Durante la descarga, el oxígeno reacciona con el litio para formar peróxido de litio (Li2O2), y durante la carga, este proceso se invierte para liberar oxígeno. Ambas reacciones se producen en la superficie del electrodo de carbono poroso”, explican los científicos daneses.Comportamiento ‘humano’ de la batería Al igual que los seres humanos, la batería aumenta de peso y, en ocasiones, padece falta de aire, lo que en el caso de los humanos llamaríamos falta de aliento. Según Soren Jensen Højgaard, investigador de la división de Pilas de Combustible y Química del Estado Sólido del Risø DTU que también trabaja en esta iniciativa: “La interacción con el aire requiere que el electrodo tenga una superficie muy grande. Los prototipos con los que estamos trabajando ahora cuentan con una densidad de corriente de aproximadamente un miliamperio por centímetro cuadrado de superficie, y esto ha de ser aumentado antes de que las baterías estén listas para ser utilizadas”. Al mismo tiempo, el electrodo puede tener falta de aire: “El oxígeno absorbido por la batería reacciona con el litio para formar peróxido de litio, que puede provocar la obstrucción de los agregados en los canales de la batería, haciendo que se bloqueen y se prohíba el suministro de oxígeno adicional. En nuestras pruebas, utilizamos el oxígeno puro, pero los problemas se acumulan cuando el oxígeno tiene que ser extraído del aire ordinario”, afirma Soren Jensen Højgaard, quien matiza que “este aire contiene también humedad, y hay que tener en cuenta que el litio y la humedad no hacen una buena combinación”. Dichos estudios, publicados en esta nota, complementan las investigaciones sobre baterías de litio realizadas por el laboratorio danés. En cuanto a su vida útil, las actuales baterías son caras y sólo son capaces de almacenar una cantidad relativamente baja de energía, hecho que recoge este informe. sobre energía elaborado por Hans Larsen y Leif Sønderberg Petersen, ambos investigadores del Risø DTU. “La densidad de energía en las baterías actuales es casi dos veces menor que la de los combustibles fósiles. Esto significa que un conjunto de baterías que contiene la energía correspondiente a 50 litros de gasolina pesa entre 1,5 y 2 toneladas”, afirma el estudio.De la teoría a la práctica Para probar las múltiples propiedades de la batería, los científicos emplearon un congelador: “Las baterías tienen que ser capaces de soportar fuertes heladas y el calor extremo, es decir, resistir hasta -60°C y temperaturas en torno a los 50°C”, puntualiza Søren Højgaard Jensen. Otro de los retos de los investigadores daneses es aumentar la resistencia y capacidad de carga de estas baterías. Pero no sólo eso. Además de la cantidad de carga que la batería debe ser capaz de soportar, también debe ser un proceso lo más rápido posible: “Piense en el volumen de energía transferida al repostar gasolina en su coche. Se tarda un par de minutos, y con ello usted puede recorrer otros 800 ó 1.000 kilómetros. Este es un verdadero reto para las baterías de Li-air, ya que potencialmente pueden ser capaces de contener la misma cantidad de energía que la gasolina, pero se necesita mucho más tiempo para abastecerse de combustible”, asegura Tejs Vegge. Estaciones de recarga más rápidas Mientras los investigadores del Risø DTU siguen trabajando en el diseño de estas baterías de litio, cientos de kilómetros al este, concretamente en Alemania, la empresa Siemens ha lanzado recientemente la estación de recarga eléctrica CP700A, más rápida y segura para los conductores de vehículos eléctricos. Las características de estas estaciones de recarga eléctrica se recogen en este informe, elaborado por la compañía. Por un lado, durante la carga, el enchufe del vehículo y la manguera de carga no se separan sin autorización. Además, la estación tiene una salida de carga de 22 kilovatios y un sistema trifásico de corriente alterna de 32 amperios, lo que permite a los vehículos recargar en el intervalo de una hora, según se informa en esta nota. Otra novedad es que para informar de la disponibilidad de uso, la iluminación exterior señaliza a una distancia si la estación está ocupada. Los prototipos de esta estación de carga ya han sido utilizados en proyectos realizados por el Ministerio alemán de Medio Ambiente en varias regiones del país. Esta nueva estación de carga también se utilizará en el proyecto eMotion, patrocinado por la Unión Europea.

Almacenamiento de energía

Interesante documento resumen que hace referencia a sistemas de almacenamiento energético: http://dl.dropbox.com/u/14650428/Almacenamiento%20Energ%C3%ADa/Almacenamiento_Energia%5B1%5D.pdf

Calculadora de sección en continua

Práctica calculadora de sección en CC. http://www.hmsistemas.es/shop/catalog/calculadora_seccion.php

Primer autobús de hidrógeno de América Latina recorre las calles de Sao Paulo (Julio 2009)

Nueva York – Imaginen autobuses silenciosos, alimentados con agua, y coches que despiden vapor limpio en vez de gases contaminantes. Puede ser que este sueño esté cerca de hacerse realidad, ya que se ha presentado recientemente en América Latina, el primer autobús de hidrógeno de la región. El acontecimiento tuvo lugar en Sao Paulo, una de las ciudades con más habitantes (18 millones) del mundo, la mitad de los cuales toman autobús todos los días. El eco-bus no despide ni un gramo de polución, y es la primera iniciativa de este tipo en América Latina gracias a una asociación del Fondo para el Medio Ambiente Mundial con el Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo, el Ministerio de Minas y Energía de Brasil y la Compañía de Transporte Urbano de la ciudad de Sao Paulo. “Aunque la tecnología para producir autobuses de hidrógeno ya existe en cuatro países – China, Estados Unidos, Japón y Holanda – el proyecto brasileño ha obtenido tecnología de compañías nacionales e internacionales para producir hidrógeno de manera más económica", dijo Carlos Castro, experto en medio ambiente del PNUD – Brasil. El hidrógeno que usa el autobús se obtiene por electrólisis, que es un proceso que separa el hidrógeno del oxígeno. Por una reacción con el oxígeno que existe en la atmósfera, se produce una corriente eléctrica, que hace funcionar el motor, despidiendo vapor de agua en vez de dióxido de carbono, que es lo que despiden los vehículos de gasolina y de otros combustibles derivados del petróleo. "El proceso es completamente limpio, y es un proceso cerrado: comienza con agua más energía y termina con los mismos elementos”, dijo Carlos Zündt, director de planeamiento de la Compañía de Transporte Urbano de Sao Paulo y coordinador del proyecto del hidrobus. “Sin embargo, nuestro propósito no es reemplazar toda la flota, porque la tecnología es aún muy cara, sino estudiar cómo una iniciativa de transporte público limpio puede funcionar en una ciudad tan grande como Sao Paulo." El autobús es híbrido: usa hidrógeno, tres baterías de gran potencia o ambas cosas a la vez. Cuando funciona sólo con hidrógeno, puede recorrer unos 300 km, y recorre 40 km adicionales sólo con las baterías. Tiene una capacidad para 63 pasajeros y estará en pruebas durante los próximos dos meses. En ese tiempo, los socios estudiarán los efectos que tenga sobre las emisiones de gases de efecto invernadero, la infraestructura de producción del hidrógeno y la eficacia de estos autobuses como transporte público. “Éste es el primer prototipo, resultado de cuatro años de investigación y conocimientos compartidos en un consorcio de socios nacionales e internacionales”, dijo Castro. El consorcio está compuesto por las compañías de energía de Brasil AES Eletropaulo y Petrobras, y los fabricantes de autobuses Marcopolo y Tuttotrasporti. Los socios internacionales son Ballard Power Systems e Hydrogenics (ambas de Canadá), Epri International (EE.UU.) y Nucellsys (Alemania). “Esto nos permitió tener la contribución de alta calidad de las compañías que están investigando el transporte de hidrógeno en todo el mundo, y aprendimos lecciones de las experiencias de otros países.” También se está construyendo una planta energética para producir hidrógeno por electrólisis, que estará en funcionamiento en seis meses. Hasta entonces, el autobús producirá hidrógeno a través del procesamiento del gas natural. El hidrógeno se considera una alternativa prometedora de los combustibles fósiles. Al día de hoy hay sólo 5.000 vehículos en todo el mundo que producen energía de este gas. Según la Asociación Internacional para la Economía del Hidrógeno, este combustible podrá ser distribuido ampliamente para 2015, principalmente en Europa y en los Estados Unidos. En Brasil se estima que el hidrógeno estará disponible sólo en 2020. “Los investigadores estiman además que, en 2080, el 90% de los vehículos del mundo consumirán hidrógeno”, agregó Zündt. Aunque el hidrógeno es un gas abundante y limpio, es todavía muy caro de producir. Ésa es la razón por la que todavía se usan combustibles derivados del petróleo. “El diesel es mucho más barato que el hidrógeno”, dijo Zündt, “pero es un combustible que contamina mucho. Debemos entonces considerar también el costo que las enfermedades respiratorias significan para el gasto público, así como otros efectos horribles de la polución y de la lluvia ácida. Si se toma eso en cuenta, el diesel tiene un costo 200 veces más alto que el hidrógeno." El consorcio que participó en el proyecto está interesado en exportar los autobuses de hidrógeno. Contrariamente a lo que pasa en muchos países en desarrollo, Brasil tiene una industria de autobuses grande, moderna y muy competitiva, que fabrica 20.000 autobuses por año, lo que lo sitúa entre los principales fabricantes de autobuses del mundo. Con el paso del tiempo, los socios esperan proveer esta tecnología de costo más bajo a otros países en desarrollo, de modo de ofrecer un medio ambiente más limpio para todos.