Los generadores termofotovoltaicos que actúan como instalaciones fotovoltaicas en miniatura son capaces de producir hasta 100 veces más energía que una planta de energía solar convencional gracias al aprovechamiento del calor como forma de almacenar la energía.
El paso a energía renovable se torna necesario en una situación de crisis energética que está fomentando y acelerando la descarbonización de la red eléctrica general. En realidad, este cambio a una fuente de energía sostenible lleva siendo señalado como necesario desde años por la necesidad de reducir las emisiones de gases invernadero para evitar la crisis climática que también afecta este planeta.
En este sentido, un gran hándicap impedía implantar modelos renovables de energía para abastecer bajo demanda y es que no existían infraestructuras desarrolladas que permitieran el almacenaje y la producción bajo demanda de energía renovable a un precio rentable. Sin embargo, un equipo de investigadores españoles parece haber dado con la solución al desarrollar un sistema de baterías fotovoltaicas con gran capacidad de almacenaje y abastecimiento a un bajo coste económico.
Este gran descubrimiento ha sido llevado a cabo por investigadores del Instituto de Energía Solar de la Universidad Politécnica de Madrid (IES-UPM) y supone un gran avance tecnológico hacia la no dependencia de combustibles fósiles basados en el carbono. El método de almacenaje queda descrito al completo en un artículo publicado en la revista de divulgación científica ‘Joule’ bajo el título ‘Baterías termofotovoltaicas de calor latente’.
Se trata de un innovador sistema en el que el excedente de energía renovable intermitente, como la solar y la eólica, se emplea para fundir metales de bajo coste como el Silicio, y otras aleaciones, a altas temperaturas. Durante el proceso de fusión se produce un almacenaje de energía en forma de calor latente.
El sistema ya ha sido patentado por los investigadores del Instituto de Energía Solar y consiste en una ingeniosa conversión de la energía almacenada como calor latente a electricidad a través de pequeñas o mini instalaciones fotovoltaicas.
En concreto el sistema funciona utilizando el excedente de energía renovable para fundir los metales como el Silicio a temperaturas superiores a 1.000 grados. Cuando el Silicio que calienta a esas temperaturas brilla como el sol, por lo tanto, a través de pequeñas instalaciones fotovoltaicas como las que usan para obtener la energía del sol, se convierte la energía calorífica irradiada en electricidad de nuevo.
El resultado son los generadores termofotovoltaicos que actúan como instalaciones fotovoltaicas en miniatura capaces de producir hasta 100 veces más energía que una planta de energía solar convencional. Además, estos sistemas son económicos, compactos y silenciosos.
El sistema almacena el excedente de energía que se produce cuando no hay demanda, por lo tanto, debe ser un sistema de bajo coste que permita almacenar una energía que se vende barata. No tendría sentido almacenar esta energía de bajo precio con una tecnología que requiriera una gran inversión de dinero. Por esta razón, almacenar la energía en forma de calor adquiere mucho sentido, ya que el calor es una de las formas más económicas de almacenar la energía.
Con este nuevo avance tecnológico, la energía se puede almacenar a un precio 100 veces inferior a las actuales baterías estacionarias de litio en las que se almacena la energía. Aunque la instalación de los dispositivos el coste se incrementa, según sus creadores sigue saliendo rentable si los dispositivos son los suficientemente grandes.
Según señala Juan Benavent, director de Genera tu Propia Energía, “hay una demanda muy importante en los sistemas de almacenamiento de la energía, y hasta ahora, tenemos pocas opciones viables técnicamente.”
Con este sistema de almacenamiento tan solo se convierte en electricidad entre el 30 y el 40% del calor latente almacenado. Sin embargo, esto no supone un problema si la instalación es de bajo precio y el dispositivo es lo suficientemente grande.
Otra gran ventaja es que el excedente de calor que no se transforma en electricidad, en torno al 60 o 70%, se puede derivar directamente a edificios y fábricas para abastecer de calor, reduciendo, de esta forma, el consumo de gas natural. Así se produciría un ahorro en el almacenaje de energía renovable y se satisfaría parte de la demanda de calor a través de una fuente renovable.
Actualmente, el calor representa el 50% de la demanda energética mundial y es responsable del 40% de las emisiones de CO2 por lo que el desarrollo de este nuevo gran descubrimiento supondría un gran avance.
De momento, el primer prototipo ya está listo y funcionando, eso sí, a pequeña escala. Como indican los investigadores se requiere de mayor inversión para poder llegar al mercado. Por ahora, el objetivo es ampliar la tecnología y probar su viabilidad a gran escala. Para ello ya se está creando el equipo de trabajo que lo hará posible. De esta forma, culminan más de 10 años de trabajo por parte de los investigadores del IES-UPM que han hecho posible este gran avance tecnológico.
