Necesitamos calor para fabricar de todo, desde barras de acero hasta paquetes de ketchup. Hoy en día, un enorme 20% de la demanda mundial de energía se destina a la producción de calor utilizado en la industria, y la mayor parte de ese calor se genera mediante la quema de combustibles fósiles. En un esfuerzo por limpiar la industria, un número creciente de empresas están trabajando para suministrar ese calor con una tecnología llamada baterías térmicas.
Es una idea tan emocionante que los lectores de MIT Technology Review hayan seleccionado oficialmente las baterías térmicas como la opción adicional del lector a nuestra lista de 2024 de 10 tecnologías innovadoras. Así que he aquí un vistazo más de cerca a qué se debe todo este entusiasmo.
Almacenar energía en forma de calor no es una idea nueva: los fabricantes de acero han estado capturando el calor residual y utilizándolo para reducir la demanda de combustible durante casi 200 años. Pero una red cambiante y una tecnología avanzada han aumentado el interés en este campo. “Esta es un área candente”, dice Jeffrey Rissman , director senior de industria de Energy Innovation, una firma de investigación y política energética y climática.
Los precios de las fuentes de energía renovables como la eólica y la solar han caído drásticamente en la última década. Sin embargo, estas fuentes de energía son inconsistentes y están sujetas a patrones diarios y estacionales. Entonces, con el aumento de la energía renovable barata, se ha producido un impulso paralelo para encontrar formas de almacenarla para aplicaciones que requieren una fuente de energía constante.
El almacenamiento de energía térmica podría conectar electricidad renovable barata pero intermitente con procesos industriales que consumen mucho calor. Estos sistemas pueden transformar la electricidad en calor y luego, como las baterías típicas, almacenar la energía y distribuirla según sea necesario.
Rondo Energy es una de las empresas que trabaja en la producción e implementación de baterías térmicas. El sistema de almacenamiento de calor de la empresa se basa en un calentador de resistencia, que transforma la electricidad en calor utilizando el mismo método que un calentador o una tostadora, pero a mayor escala y alcanzando una temperatura mucho más alta. Luego, ese calor se utiliza para calentar pilas de ladrillos cuidadosamente diseñadas y dispuestas, que almacenan el calor para su uso posterior. El aire que se sopla sobre los ladrillos calientes se puede utilizar para generar vapor o enviarse directamente para calentar el equipo.
Al utilizar materiales comunes y diseñar equipos que puedan funcionar con las instalaciones existentes, Rondo está trabajando para demostrar que su tecnología puede integrarse en un sector donde el costo es clave. «Estamos demostrando que esto es económico en este momento», dice John O’Donnell, director ejecutivo de la empresa.
Rondo ha estado ejecutando su primer piloto comercial en una planta de etanol en California desde marzo de 2023. La compañía también está ampliando su escala y fabrica equipos en una fábrica en Taiwán que ya ha anunciado planes de expansión .
Un proyecto anunciado recientemente con la compañía de bebidas Diageo permitirá instalar baterías térmicas de Rondo en una destilería de whisky de Kentucky donde se elabora el bourbon Bulleit, junto con una de las otras instalaciones de Diageo. En marzo, el proyecto recibió un impulso del Departamento de Energía de Estados Unidos, que lo seleccionó para recibir 75 millones de dólares en financiación como parte de un esfuerzo mayor para limpiar las emisiones industriales.
Rondo está lejos de ser el único contendiente en el espacio de las baterías térmicas, que ahora incluye empresas que utilizan de todo, desde sal fundida y metal hasta rocas trituradas para almacenar calor.
Electrified Thermal Solutions está construyendo baterías térmicas que utilizan ladrillos térmicamente conductores como elemento calefactor y medio de almacenamiento. Hacer pasar una corriente eléctrica a través de los ladrillos genera calor, sin necesidad de ningún componente independiente. Antora Power utiliza de manera similar sus bloques a base de carbono para generar y almacenar calor. La empresa también pretende convertir ese calor en electricidad mediante tecnología termofotovoltaica.
Si bien muchas empresas quieren instalar sus soluciones de almacenamiento en instalaciones industriales, suministrando calor, electricidad o ambas, algunas pretenden ofrecer almacenamiento de energía basado en la red a las empresas de servicios públicos. Malta , que se separó de X (anteriormente Google X) en 2018, está desarrollando tecnología que absorberá electricidad, almacenará la energía en forma de calor en un sistema de sales fundidas y luego regenerará electricidad para usarla en la red.
Brenmiller Energy se encuentra entre los actores con más experiencia en almacenamiento de energía térmica. La empresa, fundada en 2011, fabrica sistemas modulares que utilizan rocas trituradas para almacenar calor. Su tecnología está funcionando actualmente en varias instalaciones, incluida una fabricante de bebidas y un hospital.
Para reducir las emisiones industriales, las empresas que construyen sistemas de almacenamiento de energía térmica deben escalar rápidamente. También necesitarán convencer a los clientes para que se inscriban en un nuevo método de generación de calor, una tarea potencialmente difícil en industrias que pueden ser conservadoras, dice Doron Brenmiller, director comercial de la compañía. Se espera que la demanda de calor industrial continúe creciendo esta década. , existe una necesidad urgente de encontrar opciones más limpias. Las baterías térmicas podrían ser una estrategia clave para mantener las fábricas en funcionamiento a medida que se intensifican los esfuerzos por reducir sus emisiones.
