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Miércoles, 31 agosto 2016
Ingeniería

Sistema revolucionario de almacenamiento de energía en un volante de inercia

Una joven inventora, estudiante de ingeniería en la Universidad de Lancaster en el Reino Unido, ha ideado un nuevo sistema que podría almacenar de modo muy eficiente la energía excedente de fuentes renovables, como la solar o la eólica, las cuales, por su naturaleza, son muy inconstantes en su generación de electricidad.

 

El mercado del almacenamiento de energía es muy prometedor. Solo en Estados Unidos el valor estimado de su mercado será de 200.000 a 600.000 millones de dólares en 10 años.

 

El diseño de Abigail Carson para su nuevo sistema de almacenamiento de energía se basa en un volante de inercia y cuenta, entre sus prestaciones más interesantes, con una velocidad muy rápida de operación.

 

Los sistemas de almacenamiento de energía en un volante de inercia se basan en acelerar un rotor (el volante de inercia) a una velocidad muy grande. La energía se almacena en forma de energía de rotación. Al añadir energía al sistema, aumenta la velocidad de rotación. Al extraerla, dicha velocidad disminuye.

 

El nuevo dispositivo podría tener una amplia gama de usos, no solo el almacenamiento de electricidad generada por fuentes renovables como turbinas eólicas o paneles solares. La energía de rotación se puede aprovechar también de maneras más directas, como por ejemplo en forma de energía mecánica para bombear agua en sitios remotos donde sea difícil transportar agua por medios convencionales.

 

A partir de simulaciones y cálculos, la potencia nominal del sistema, del tipo denominado FES (Flywheel Energy Storage), puede ser ajustado a medida y tiene el potencial de alcanzar el ámbito notable del megavatio. Aunque el objetivo inicial es rotar a 100.000 rpm (revoluciones por minuto), los cálculos de Carson muestran que su diseño permitirá que el volante gire fácilmente a 144.000 rpm sin ningún ajuste. Esto lo hace mucho más potente y rápido que la mayoría de los diseños existentes, que pueden girar solo a unas 60.000 rpm como máximo.

 

El diseño de Carson es una unidad del tamaño aproximado de una pelota de fútbol, lo cual es ideal para uso doméstico. Sin embargo, se puede configurar para manejar cantidades de energía mucho mayores, como las típicas de centrales eléctricas y grandes fábricas. Esta configuración se logra a través de un método de apilado (usar muchas unidades juntas en la misma red para que se sumen sus capacidades de almacenamiento de energía y la capacidad resultante sea lo bastante grande). Además, emplear múltiples unidades individuales implica que si una se avería, no será necesario desactivar todo el sistema, una ventaja fundamental respecto a algunos sistemas enormes constituidos por una única unidad.

 

El nuevo FES también ofrece varias ventajas sobre otros dispositivos de almacenamiento de energía, como las baterías. La vida útil del FES es de alrededor de 30 años, que es mucho más que la de estas últimas. Las baterías no pueden soportar variaciones en el patrón de transferencia de energía (sufren mucho con una excesiva carga o una excesiva descarga). Esto no representa un problema para el FES, que es virtualmente inmune a este tipo de excesos.

 

[Img #38220]

 

Las baterías son incapaces de igualar la tasa de rapidez en la carga y la descarga de un FES. Esto es importante cuando se necesitan grandes cantidades de energía, como por ejemplo, cuando se necesita equilibrar el suministro con la demanda en grandes redes de distribución de electricidad.

 

Además, el diseño del nuevo FES permite reciclar el aparato cuando ha llegado al final de su vida útil, a diferencia de lo que ocurre con las baterías comunes.

 

Carson ya presentó una solicitud de patente para su diseño y está actualmente buscando inversores para lograr la financiación necesaria con la que poner en marcha su idea.

 

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