Ciencia: usan ladrillos térmicos para guardar energía

Combinadas, las industrias del acero, el hormigón y los productos químicos producen emisiones de carbono comparables a las de todo el transporte automotor, según la Agencia Internacional de la Energía (AIE), lo que las convierte en un objetivo atractivo, aunque desalentador, para las nuevas tecnologías descarbonizadoras.

No será fácil reducir las emisiones de la industria pesada, pero puede ser más fácil de lo que pensamos. Algunas nuevas empresas tienen la creencia de que los materiales capaces de retener calor podrían ser la solución para llevar energía renovable a los mayores contaminantes del planeta.

Las industrias que necesitan grandes cantidades de calor, como la del acero o la alimentaria, suelen quemar combustibles fósiles como el gas natural, lo que genera una cuarta parte de las emisiones mundiales. A pesar de que las energías renovables como la solar o la eólica emiten menos gases de efecto invernadero, no pueden generar el calor necesario para fabricar productos en las fábricas.

Sin embargo, están surgiendo nuevas empresas que trabajan en sistemas para capturar y almacenar el calor generado por la electricidad limpia en baterías térmicas hechas con ladrillos. Estos sistemas utilizan diseños sencillos y materiales disponibles en el mercado, y podrían construirse en cualquier lugar donde se necesiten. En California, ya se ha llevado a cabo una demostración a principios de año, y otros sistemas de prueba están en camino. Aunque están en sus primeras fases, los sistemas de almacenamiento de calor pueden ayudar a las industrias a abandonar los combustibles fósiles.

COMBATIR EL CAMBIO CLIMÁTICO

Una de las claves del éxito potencial de las baterías térmicas es su sencillez. “Si se quiere llegar a una escala gigantesca, todo el mundo debería estar de acuerdo en que es aburrido y fiable”, afirmó en diálogo con la revista MIT Technology Review, John O’Donnell, director general de la empresa californiana Rondo Energy, dedicada al almacenamiento de calor.

En marzo, la startup desplegó su primer piloto comercial en una planta de etanol de California, el cual consiste en una pila de ladrillos cuidadosamente diseñada. El sistema funciona de la siguiente manera: la electricidad pasa por un elemento calefactor, transformándose en calor.

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Este calor se irradia por la pila de ladrillos, elevando su temperatura a más de 1.500 °C (2.700 °F). El contenedor de acero aislado que alberga los ladrillos es capaz de mantenerlos calientes durante horas o días. Cuando se requiere el calor almacenado, unos ventiladores hacen pasar aire a través de los ladrillos, elevando la temperatura del aire a más de 1.000 °C (1.800 °F) al pasar por los huecos.

El uso del calor dependerá del proceso comercial para el que se requiera, según O’Donnell. Sin embargo, muchas instalaciones podrían utilizarlo para convertir agua en vapor a alta presión.

Durante el proyecto piloto de Rondo en una planta de biocombustibles en California, el vapor se utiliza en el proceso de fermentación que produce etanol. Además, muchos otros procesos industriales utilizan vapor para controlar la temperatura de los reactores o en otras etapas, como la purificación.

Las baterías térmicas también pueden diseñarse para procesos de altas temperaturas que actualmente no utilizan la herramienta del vapor, como sí sucede con la producción de cemento y acero, que requieren temperaturas superiores a 1.000 °C.