Crean unos bloques de almacenamiento térmico que podrían sustituir al carbón en las centrales eléctricas

Investigadores de la Universidad de Newcastle (Reino Unido) han creado Miscibility Gaps Alloy (MGA) un nuevo tipo de material de almacenamiento térmico, alojado en bloques que podría hacer que las centrales eléctricas de carbón se convirtieran para funcionar completamente libres de combustibles fósiles.

Fabricados con materiales con alta conductividad térmica, los bloques MGA funcionan almacenando energía térmica.

El científico de materiales de la Universidad de Newcastle e investigador principal, el profesor Erich Kisi dijo que la fuente de esa energía podría ser el calor concentrado directamente del Sol, el excedente de electricidad en la red, la energía renovable o el calor industrial o el calor residual.

“Los bloques MGA están hechos de dos componentes. Un componente se funde cuando se calienta para almacenar grandes cantidades de energía, y el otro actúa como una matriz, manteniendo el bloque en forma sólida e incrustando las partículas en fusión ”, dijo el profesor Kisi.

El estudiante de doctorado en ingeniería, Mark Copus, que está trabajando en el proyecto, comparó el proceso con un muffin con chips de chocolate que se calienta en el microondas.

“Imagine que la matriz es el componente de la torta, que mantiene todo en forma cuando se calienta y distribuye rápidamente ese calor. Las otras partículas, representadas por los chips de chocolate, se funden y almacenan energía térmica a través de la fase de cambio de sólido a líquido ”, dijo Mark.

“Este proceso de calentar, almacenar energía, enfriar y recuperar energía se puede repetir miles de veces en un bloque MGA”.

Los bloques MGA son capaces no solo de almacenar energía, sino también de calentar agua para formar vapor.

“Los bloques pueden diseñarse con tubería interna o interactuar con otros intercambiadores de calor de modo que cuando se bombea agua, se forma vapor sobrecalentado. Al igual que en una central eléctrica tradicional de carbón, el vapor se utiliza para hacer funcionar turbinas y generadores”, dijo el profesor Kisi.

Comparativa con baterías

El profesor Kisi dijo que la gente a menudo compara el bloque MGA con una batería, ya que ambos almacenan energía, sin embargo, los bloques MGA son mucho más baratos, más seguros, duran mucho más y son más escalables que una batería.

“Hemos obtenido ingredientes de partida abundantes y fácilmente disponibles para nuestro bloque, de modo que pueda producirse a un costo muy bajo para adaptarse a la escala de almacenamiento de energía que se requiere: con el 10 por ciento del costo de una batería de litio del mismo tamaño, producen la misma cantidad de energía ”, dijo el profesor Kisi.

Capaz de almacenar millones de kilovatios hora de energía, el profesor Kisi dijo que la tecnología era superior a las soluciones existentes, lo que permite una carga súper rápida del sistema.

"Ofrece casi el 100% de conversión de electricidad en calor y el menor costo nivelado de almacenamiento de electricidad".

Los bloques están hechos de material no tóxico, 100% reciclable, por lo que no hay riesgo de explosión o combustión en entornos peligrosos.

Centrales varadas

Los investigadores han creado la empresa MGA Thermal. Esta compañía se ha asociado con la empresa suiza E2S Power AG para diseñar una tecnología para modernizar y reutilizar plantas de carbón activas y retiradas en Europa utilizando bloques MGA. E2S aporta al proyecto una amplia experiencia en ingeniería de energía, así como su propia propiedad intelectual patentada y conocimientos.

El profesor Kisi dijo que la asociación allana el camino para apalancar billones de dólares en activos varados a nivel mundial que ya están fuera de servicio o que lo estarán.

“El costo de desmantelar una planta de energía es increíblemente alto, por lo que la gestión de su ciclo de vida es un gran desafío. Los bloques MGA son una oportunidad para volver a desplegar plantas retiradas o varadas, convirtiendo un pasivo en un activo de alto valor ”, dijo el profesor Kisi.