• Saltar a la navegación principal
  • Saltar al contenido principal
  • Saltar a la barra lateral principal
  • Publica tu artículo
  • Publicidad
  • Contacto
  • Aviso legal
  • Privacidad
  • Cookies

EcoInventos

Tu blog de gadgets ecológicos

Telegram EcoInventos
  • Lo + Visto
  • Renovables
  • Energía solar
  • Fotovoltaica
  • Autoconsumo
  • Arquitectura
  • Suscripción gratis

Una nueva batería térmica modular de bajo coste que puede funcionar con calor o electricidad como fuente de energía de carga

1 marzo, 2023 Deja un comentario

Una nueva batería térmica modular de bajo coste

Ingenieros de la Universidad de Lehigh han diseñado un sistema de almacenamiento de energía térmica que combina la transferencia de calor latente y la tecnología del calor sensible.

En el camino hacia un uso masivo de las energías renovables, el almacenamiento de energía térmica se está convirtiendo en una solución imprescindible para que las redes eléctricas puedan responder a las condiciones variables de la oferta y la demanda. Cuando la demanda es alta y no se dispone de energía solar o eólica, la energía almacenada podría ser la solución.

Los sistemas de almacenamiento de energía térmica son como baterías que utilizan los cambios de temperatura para almacenar energía para su uso posterior o en otro lugar. Estos sistemas capturan la energía de diferentes maneras, y las técnicas más usadas se basan en transferencias de calor latente y sensible.

El método del calor latente consiste en utilizar la cantidad de energía térmica necesaria para un cambio de fase, que es un cambio de estado físico, como de sólido a líquido, o de líquido a gas, sin alterar la temperatura de un material. El calor sensible es la energía térmica necesaria para elevar la temperatura de un material sin provocar ninguna transición de fase.

Una de las ventajas de la técnica de transferencia de calor latente es que permite almacenar y transferir grandes cantidades de calor. Estos sistemas están asociados a grandes densidades de energía. Una gran ventaja de la técnica de transferencia de calor sensible es su bajo coste; sin embargo, depende de grandes cambios de temperatura para transmitir grandes tasas de transferencia de calor.

Ahora, los ingenieros de Lehigh han desarrollado un nuevo sistema de energía térmica, la batería térmica de Lehigh, que combina lo mejor de ambas técnicas. La tecnología consiste en materiales cementosos de ingeniería y termosifones en una combinación que permite un rendimiento térmico rápido y eficiente a bajo coste. La tecnología puede funcionar con calor o electricidad como fuente de energía de carga. El equipo ha anunciado que, tras tres años de investigación y desarrollo, la tecnología es escalable y está lista para el mercado.

El concepto de hormigón más termosifón es único y novedoso entre los conceptos de almacenamiento de energía térmica. La tecnología ofrece la posibilidad de adaptarse a una amplia gama de temperaturas, medios de transferencia de calor y condiciones de funcionamiento. Esto la hace adecuada para las oportunidades de descarbonización en la industria, la flexibilización de las centrales eléctricas convencionales y los avances y la penetración de la energía solar concentrada.

Carlos Romero, coinvestigador principal del proyecto

La tecnología de la batería térmica de Lehigh es innovadora porque es modular, está diseñada para flujos independientes de entrada/salida de energía durante la carga/descarga, lo que es factible con la ayuda de los termosifones, y el proceso de cambio de dos fases dentro de los tubos de termosifón permite una rápida transferencia de calor isotérmica hacia/desde los medios de almacenamiento a coeficientes de transferencia de calor y tasas de calor muy elevados.

Sudhakar Neti, profesor emérito Departamento de Mecánica e Ingeniería Mecánica.

El prototipo de 150 kWhth construido en el Centro de Investigación de la Energía es una estructura totalmente instrumentada de 1,5 m de diámetro por 1,5 m de altura que contiene 22 termosifones con aletas. El prototipo de 150 kWhth se ha sometido a pruebas exhaustivas con aire comprimido a 480 °C, con una eficiencia de carga/descarga del medio sólido superior al 95%, una distribución uniforme de la temperatura en el medio sólido durante la carga y una repetibilidad cíclica constante. Las tasas medias de energía alcanzadas durante la carga y la descarga fueron de 16,4 y 19,8 kWth, respectivamente, con un gradiente energético muy rápido de la batería térmica de 0,51 kWhth/min durante la primera hora de descarga.

El proyecto acaba de completar un programa de tres años, que incluía la investigación y el desarrollo de los componentes del sistema, el diseño y la integración del sistema y las pruebas del sistema integrado a 3, 10 y 150 kWhth en un entorno relevante. El sistema de 3 kWhth, consistente en un diseño con carga eléctrica, se probó en la central eléctrica de Mount Storm, WV, de Dominion Energy, logrando eficiencias repetibles de ida y vuelta de electricidad a calor en torno al 70%.

El diseño del termosifón se ha optimizado para un funcionamiento dual (secciones de evaporador/condensador deslizantes), lo que permite utilizar el mismo dispositivo para la carga y la descarga de la batería térmica Lehigh.

Vía www.lehigh.edu

Si te ha gustado este artículo, compártelo con tus amigos en las redes sociales ¡Gracias!
EcoInventos Whatsapp
EcoInventos Correo

Publicado en: Almacenamiento de energía

Interacciones con los lectores

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

Barra lateral principal

China lanza su primera locomotora de mercancías impulsada por hidrógeno, puede recorrer hasta 150 km con una carga de 60 kg de H2 y arrastrar más de 4.500 toneladas: autonomía de 800 km

No requiere una infraestructura extensa como los trenes eléctricos y, a diferencia de los motores diésel, solo emite vapor de agua.

Investigadores de la Universidad de Sharjah han desarrollado un método innovador para extraer hidrógeno directamente del agua de mar sin necesidad de desalación ni aditivos químicos

Han diseñado un electrodo multicapa que protege contra la corrosión y optimiza la producción de hidrógeno, permitiendo una eficiencia industrialmente viable.

Investigadores alemanes desarrollan células solares de heterounión de silicio con un consumo de solo 1,4 mg de plata por vatio pico, aproximadamente un décimo del estándar industrial actual

Las células solares con contactos de cobre lograron una eficiencia superior a las de referencia con contactos de plata.

Corea del Sur planea construir el mayor buque de demostración de hidrógeno líquido del mundo para 2027 y posicionarse como líder en transporte de hidrógeno

Se almacena a -253°C, reduciendo su volumen 800 veces, lo que permite un transporte más eficiente.

Comienza el almacenamiento a gran escala de hidrógeno en una caverna de sal subterránea en Alemania, con una capacidad de hasta 90 toneladas

Storag Etzel ha comenzado a almacenar 45 toneladas de hidrógeno en una caverna de sal subterránea en Etzel, Alemania, marcando el «primer» llenado de hidrógeno a gran escala.

Un equipo de la Universidad de Adelaide ha desarrollado dos sistemas para producir hidrógeno verde a partir de la urea presente en la orina y aguas residuales, reducen el uso de energía en un 27%

Los sistemas evitan la producción de nitratos y nitritos tóxicos y mejoran la eficiencia de extracción de hidrógeno.

Investigadores australianos y chinos desarrollan esponja solar que extrae agua potable del aire sin electricidad

El material absorbe la humedad del aire cuando el dispositivo está abierto y libera el agua cuando se expone al sol, permitiendo su recolección en un vaso.

Investigadores del Instituto Max Planck desarrollan nuevo método de extracción de níquel usando plasma de hidrógeno, reduce las emisiones de CO₂ en un 84 %

Es hasta un 18 % más eficiente energéticamente, especialmente cuando se usa electricidad renovable y hidrógeno verde.

Investigadores británicos desarrollan nuevo método de reciclaje que usa ondas de sonido para extraer «químicos eternos» y metales preciosos de celdas de combustible, de forma limpia y eficiente

Este método permite recuperar catalizadores valiosos y membranas de polímeros fluorados (PFAS), conocidos como «químicos eternos» por su resistencia y contaminación del agua potable.

España impulsa la producción de metanol verde con una planta piloto que convierte CO₂ e hidrógeno renovable en e-fuel de alta pureza

Descubre cómo una innovadora planta piloto en España convierte CO₂ capturado e hidrógeno verde en metanol sostenible, impulsando la descarbonización industrial y la economía circular con tecnología puntera.

Puede revisar y cambiar sus preferencias de cookies con respecto a este sitio web en este enlace.

Copyright EcoInventos © 2025 - Aviso legal - Política de privacidad RGPD - Cookies