Tendencias científicas: Un grupo de investigadores recupera calor residual de bajo grado
El calor residual de bajo grado es un artefacto en muchos métodos de generación de energía. En los automóviles, el calor residual que se genera, en invierno se desvía hacia el sistema de calefacción del vehículo, mientras que, en verano, el mismo calor se libera hacia el medio ambiente. Las centrales de generación eléctrica de carbón, nucleares y otras, necesitan mucho calor para generar electricidad pero después de generarla, el calor residual se dirige hacia torres de refrigeración para que se disipe. Un grupo de investigadores de la Universidad Estatal de Pensilvania (Estados Unidos) quiere aprovechar este calor residual y capturarlo para generar más energía. El equipo utiliza una batería basada en amoníaco regenerada térmicamente que consiste en electrodos de cobre con amoníaco añadido solo al anolito, el electrolito que rodea el ánodo. Fang Zhang, investigador post doctoral en ingeniería ambiental en dicha universidad, explicó el procedimiento: «La batería funciona hasta que la reacción gasta el amoníaco necesario para formar complejos en el electrolito próximo al ánodo o agota los iones de cobre en el electrolito próximo al cátodo. A continuación, la reacción se detiene». Utilizando calor residual de bajo grado de una fuente externa, los investigadores destilan amoníaco del efluente que queda en el anolito de la batería y, a continuación, lo devuelven a la cámara original del cátodo de la batería. El flujo de amoníaco líquido puede convertir la energía térmica en energía eléctrica en la batería. Science Daily cita a Bruce E. Logan, profesor de la cátedra Kappe de Ingeniería ambiental en Universidad Estatal de Pensilvania; «El uso de calor residual para generar energía permitiría obtener más electricidad sin consumir más combustibles fósiles. Las baterías regenerables térmicamente son una forma neutra en carbono de almacenar y convertir calor residual en electricidad y con un coste potencialmente menor que el de los dispositivos de estado sólido». En el informe de los investigadores publicado en el último número de Energy and Environmental Science se afirma lo siguiente: «Aquí presentamos una batería regenerable térmicamente basada en amoníaco, económica, escalable y muy eficiente que genera electricidad mediante la formación de un complejo de amoníaco y cobre […] Cuando es necesario, la batería se puede descargar de modo que la energía química se convierte de forma eficaz en energía eléctrica». Engineering.com cita los problemas de los métodos anteriores de recuperación del calor residual de bajo grado: «La cantidad de energía generada, por ejemplo, en un sistema con agua más o menos salada para generar electricidad, era demasiado pequeña respecto de la cantidad de agua utilizada. El sistema de baterías a base de amoníaco regenerables térmicamente convierte alrededor del veintinueve por ciento de la energía química en electricidad y se puede mejorar mucho con futuras optimizaciones». Según Penn State News, los investigadores generaron una densidad de potencia de unos sesenta vatios por metro cuadrado a lo largo de múltiples ciclos, lo cual es entre seis y diez veces más que la densidad de potencia de que se obtiene con otros sistemas de conversión de energía térmoeléctrica basados en líquidos. Los investigadores advierten que la batería de amoníaco regenerable no está optimizada, y que su perfeccionamiento podría dar lugar a la optención de una cantidad mayor de energía y a menor coste operativo. En Penn State News concluyen: «Los investigadores lograron aumentar la densidad de potencia aumentando el número de baterías, así que este método es escalable hasta un nivel que puede ser atractivo desde el punto de vista comercial». Para más información, consulte: http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2015/ee/c4ee02824d#!divAbstract(se abrirá en una nueva ventana)
Países
Estados Unidos