Almacenamiento de energía

Embalse del Atazar, Madrid, España.

El almacenamiento de energía comprende los métodos que tiene la humanidad para conservar en la medida de lo posible una cierta cantidad de energía en cualquier forma, para liberarla cuando se requiera en la misma forma en que se recolectó o en otra diferente. Las formas de energía pueden ser energía potencial (gravitacional, química, elástica, etc.) o energía cinética. Muchos sistemas mecánicos funcionan almacenando energía y consumiéndola lentamente: un ejemplo es el reloj mecánico que almacena en el muelle la energía para ir consumiéndola vía un regulador. En un ordenador los condensadores existentes en un chip almacenan la energía suficiente para que al volver a encenderse tengan la memoria de algunas de las funciones previas. Incluso los alimentos son una forma que la naturaleza tiene de almacenar la energía procedente del Sol.

Historia

Batería recargable.

El almacenamiento de energía es un proceso complejo que se lleva haciendo por la naturaleza desde miles de millones de años - por ejemplo la energía presente en la creación inicial del Universo ha sido puesto en libertad en forma de estrellas como el Sol, y ahora está siendo utilizado directamente por los seres vivos (a través de la energía solar), o indirectamente (por ejemplo por el aumento de los cultivos o de la conversión en electricidad en las células solares). Los sistemas de almacenamiento de energía en el uso comercial de la actualidad se traduce en términos generales, en sistemas de almacenamiento mecánicos, eléctricos, químicos, biológicos, nucleares y térmicos.

Como actividad útil, el almacenamiento de energía ha existido desde la prehistoria, aunque en muchos casos no explícitamente reconocido como tal. Un ejemplo deliberado de almacenamiento de energía mecánica es el uso de troncos o rocas como medidas defensivas en las antiguas fortalezas que se iban recolectando en la cima de una colina o pared, y por lo tanto, la energía almacenada era finalmente empleada para atacar a invasores que vinieran al radio de alcance de dichas piedras. Una aplicación más reciente es el de control de los cursos de agua que son dirigidos a los molinos de agua para el procesamiento de granos. Los sistemas complejos de embalses y presas se construyeron para almacenar y liberar agua (y la energía potencial que contienen) cuando sea necesario.

El almacenamiento de energía se convirtió en un factor dominante en el desarrollo económico con la introducción generalizada de electricidad y químicos combustibles refinados, como la gasolina, el queroseno y el gas natural en 1800. A diferencia de otros métodos comunes de almacenamiento de energía utilizadas empleados anteriormente, como la madera o el carbón, la electricidad debe emplearse, ya que se genera y no puede ser almacenada en otra cosa que no sean dispositivos de menor escala. La electricidad se transmite por medio de un circuito cerrado, para emplearse en cualquier propósito práctico, y no puede ser almacenada como energía eléctrica. Esto significa que los cambios de la demanda no pueden tener cabida, sin corte de los suministros, ya sea (por ejemplo, a través de brownouts o apagones) o disponer de una técnica de almacenamiento fiable, algo imposible en la actualidad.

Los combustibles petroquímicos se han convertido en la forma dominante de almacenamiento de energía, tanto en la generación eléctrica y el transporte de energía. Los combustibles petroquímicos de uso común se procesan del carbón, la gasolina, el gasóleo, el gas natural, gas licuado de petróleo (GLP), el propano, el butano, etanol, biodiésel y el hidrógeno. Todos estos productos químicos son fácilmente convertidos a energía mecánica y luego energía quizás en eléctrica a los motores que utiliza el calor (o de otras turbinas de los motores de combustión interna, o calderas u otros motores de combustión externa) que se utiliza para generación de energía eléctrica. Los generadores de calor y los generadores de potencia del motor son casi universales, que van desde los pequeños motores de la producción de sólo unos pocos kilovatios de utilidad a escala generadores con puntuaciones de hasta 800 megavatios.

Métodos de almacenamiento

Electroquímicos

• Batería
• Batería de flujo
• Pila de combustible
• motores

Eléctricos

Condensadores.

La electricidad es una energía secundaria, es decir que es resultado de la transformación de energía primaria. Una característica fundamental es que esta energía no es almacenable: la electricidad producida es instantáneamente consumida o perdida. El problema de almacenar este tipo de energía se soluciona de hecho produciéndola rápidamente en sistemas autónomos (no conectados a la red). algunos ejemplo las pilas y baterías basadas en las reacciones químicas. Estas tecnologías presentan inconvenientes que limitan su utilización como: el peso, el coste, su baja productividad, y en algunos casos la peligrosidad de sus componentes (ácidos, plomo).

• Condensador
• Almacenamiento energético magnético con superconductores

Mecánicos

• Almacenamiento por aire comprimido
• Batería inercial
• Acumulador hidráulico
• Muelle elástico

Potenciales

• Central hidroeléctrica reversible

Térmicos

Botellas de gas comprimido.

• Sal fundida
• Nitrógeno líquido
• Aire líquido

Véase también

• Lista de temas energéticos
• Ahorro de energía

Referencias externas

• Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre Almacenamiento de energía. Commons