Actualizado: 05/07/2024
El futuro del almacenamiento sostenible de energía podría encontrarse en materiales comunes como las rocas, específicamente la esteatita y el granito, combinados con la energía solar, según un estudio publicado en ACS Omega.
La próxima generación de tecnología energética sostenible podría construirse utilizando materiales de baja tecnología: rocas y el sol. Mediante un nuevo enfoque conocido como energía solar concentrada, el calor del sol se almacena y se utiliza para secar alimentos o generar electricidad.
Un equipo que informa en ACS Omega ha descubierto que ciertas muestras de esteatita y granito de Tanzania son adecuadas para almacenar este calor solar, ya que presentan altas densidades de energía y estabilidad incluso a altas temperaturas.
Normalmente, la energía se almacena en grandes baterías cuando no se necesita, pero estas pueden ser caras y requerir muchos recursos para fabricarse. Una alternativa menos tecnológica es el almacenamiento de energía térmica (TES), que recoge la energía en forma de calor en un líquido o sólido, como agua, aceite o roca. Cuando se libera, el calor puede alimentar un generador para producir electricidad.
Rocas como el granito y la esteatita se forman específicamente bajo altas temperaturas y se encuentran en todo el mundo, lo que podría hacer que sean materiales favorables para el TES.
Sin embargo, sus propiedades pueden variar considerablemente según el lugar del mundo donde se formaron, lo que podría hacer que algunas muestras sean mejores que otras. En Tanzania, se encuentran los cinturones geológicos de Cratón y Usagaran, ambos con granito y esteatita. Así, Lilian Deusdedit Kakoko, Yusufu Abeid Chande Jande y Thomas Kivevele de la Institución de Ciencia y Tecnología Africana Nelson Mandela y la Universidad Ardhi decidieron investigar las propiedades de la esteatita y el granito encontrados en cada uno de estos cinturones.
El equipo recolectó varias muestras de rocas de los cinturones y las analizó. Las muestras de granito contenían una gran cantidad de óxidos de silicio, lo que les daba resistencia. Sin embargo, el granito del Cratón contenía otros compuestos, incluyendo moscovita, que son susceptibles a la deshidratación y podrían hacer que la roca sea inestable a altas temperaturas. Se encontró magnesita en la esteatita, lo que le confería una alta densidad y capacidad térmica.
Cuando se calentaron a temperaturas superiores a 1800 grados Fahrenheit, tanto las muestras de esteatita como el granito de Usagaran no presentaron grietas visibles, pero el granito del Cratón se desmoronó. Además, el jabón de piedra era más propenso a liberar su calor almacenado que el granito.
La esteatita del Cratón tuvo el mejor rendimiento como TES, siendo capaz de absorber, almacenar y transmitir calor de manera efectiva, al tiempo que mantenía una buena estabilidad química y resistencia mecánica. Sin embargo, las otras rocas podrían ser más adecuadas para una aplicación de TES de menor energía, como un secador solar.
Los investigadores afirman que aunque se necesitan más experimentos, estas muestras muestran una buena promesa como material de almacenamiento de energía sostenible.
Referencia: “Experimental Investigation of Soapstone and Granite Rocks as Energy-Storage Materials for Concentrated Solar Power Generation and Solar Drying Technology” by Lilian Deusdedit Kakoko, Yusufu Abeid Chande Jande and Thomas Kivevele, 17 May 2023, ACS Omega.
DOI: 10.1021/acsomega.3c00314
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