Los científicos del Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) en EE.UU. han desarrollado una nueva forma de evaluar los materiales novedosos que se utilizan para almacenar o liberar calor a demanda en la vivienda, oficina u otro edificio.
La investigación, publicada en Nature Energy, propone un nuevo método de diseño que podría hacer que el proceso de calefacción y refrigeración de edificios sea más manejable, menos costoso, más eficiente y mejor preparado para administrar de manera flexible la energía procedente de fuentes renovables.
Según la publicación, se describe una nueva forma de optimizar los dispositivos de almacenamiento térmico, ayudando a identificar qué nuevos materiales para este tipo de almacenamiento se necesitan para los edificios y cómo deben diseñarse los dispositivos con estos materiales.
Los autores descubrieron que una trama de Ragone, a menudo utilizada para caracterizar baterías, también funciona bien para describir la eficacia potencial de varios candidatos a dispositivos de almacenamiento térmico, al tiempo que muestra la compensación entre cuánta energía puede almacenar un dispositivo y su potencia de descarga.
Los investigadores desarrollaron un modelo de computadora para comprender las diversas compensaciones de diseño con los dispositivos de almacenamiento térmico, incluidos los que requieren alta potencia (liberan la energía rápidamente) y baja potencia (liberan la energía lentamente). También construyeron un prototipo de dispositivo de almacenamiento térmico de cambio de fase, que ilustra este intercambio de energía en la práctica.
Disminuir la tensión en la red eléctrica
Con este sistema de evaluación, se podrían habilitar tecnologías para mitigar los apagones en la red. “La mayor parte de la demanda máxima de electricidad, especialmente en el verano cuando es posible que haya apagones, es impulsada por el aire acondicionado. Si se puede trasladar esa demanda a otro momento del día, ayudaría a aliviar la tensión en la red, manteniendo la red operativa, pero también manteniendo a las personas cómodas en el interior», explica Allison Mahvi, investigador postdoctoral en NREL.
La forma en que se utilice el almacenamiento de energía térmica afectará a su rendimiento. Los científicos deben considerar preguntas sobre cómo se puede utilizar mejor la energía almacenada para mantener cómodos a los ocupantes del edificio o para diferentes aplicaciones, como mantener los equipos electrónicos a una temperatura segura.
La Oficina de Tecnologías de la Construcción de la Oficina de Eficiencia Energética y Energía Renovable del Departamento de Energía de EE.UU. financió esta investigación.