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El croissant inspira una solución al desafío de almacenar energía renovable

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La próxima vez que comas un croissant, podrás disfrutar no solo de la deliciosa manteca sino también del conocimiento del regalo que le dio a los ingenieros la idea de una solución a uno de los mayores obstáculos para mantener el mundo habitable. Un prototipo de condensador inspirado en pastelería almacena 30 veces más energía que el mejor modelo comercial, abriendo nuevas opciones para almacenar energía libre de contaminación.

La energía solar y eólica se han vuelto mucho menos costosas en los últimos años, incluso sin incluir los costos ambientales en el precio. Aparte de la voluntad política, lo único que nos impide eliminar la mayor fuente de gases de efecto invernadero es el desafío de almacenar energía renovable para días de nubes y poco viento.

Existen opciones de almacenamiento, por supuesto, y las baterías mejoran todo el tiempo, pero el costo aún representa un impedimento importante. Los condensadores dieléctricos ofrecen una alternativa, y el Dr. Emiliano Bilotti está tratando de hacerlos comercialmente factibles. Encontró inspiración en un lugar inesperado.

Los condensadores son uno de los métodos más eficientes para almacenar electricidad y tienen la ventaja sobre los competidores de que pueden liberar su energía almacenada excepcionalmente rápido cuando sea necesario.

El croissant inspirando el almacenamiento de energía

Miles de millones se utilizan en dispositivos electrónicos en todo el mundo para ese mismo propósito, pero estos almacenan solo pequeñas cantidades de carga. Para alimentar de manera limpia una ciudad a través de una noche sin viento, los condensadores están actualmente muy por detrás de las baterías por el costo, y aún más atrás de la hidroeléctrica bombeada donde existen sitios adecuados.

Sin embargo, Bilotti se dio cuenta de que estas limitaciones en parte reflejan ineficiencias de diseño. Los condensadores de película de polímero, una variedad de condensadores dieléctricos que colocan la película entre dos electrodos, evitan que los electrones salten entre los electrodos almacenando carga.

Bilotti, quien después de un doctorado en Nápoles escogió sorprendentemente la Universidad Queen Mary, Londres, sobre las instituciones francesas, pensó en la forma en que se presiona y se dobla la masa para crear un croissant antes de la cocción real. Se dio cuenta de que la misma técnica aplicada a las películas de polímero debería aumentar la capacidad de almacenamiento de los condensadores.

En Nature Communications, Bilotti describe el uso de la misma técnica para hacer una película de β-poli (fluoruro de vinilideno), señalando que el proceso funciona «sin la necesidad de gases peligrosos, solventes, tratamientos eléctricos o químicos».

Falta mucho por hacer

El producto es enormemente más energético y denso que los condensadores existentes, aunque todavía está muy por detrás de las baterías y no compromete la velocidad de liberación. Sin embargo, el prototipo es solo un 74 por ciento eficiente, donde muchos condensadores manejan el 95 por ciento, por lo que se requiere más trabajo y la densidad de energía tendría que mejorar.

Inicialmente, la tecnología podría desplazar a los condensadores existentes en aplicaciones como el frenado regenerativo de los autos eléctricos. Sin embargo, si el uso generalizado de la idea de Bilotti reduce los costos, los condensadores inspirados en croissant pueden eventualmente competir con las baterías por requisitos de almacenamiento a mayor escala.

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