Japón, dependiente de los combustibles fósiles, prueba con éxito una turbina gigante en el fondo del mar que podría generar en forma constante energía renovable. Otros países, como Rusia, también elaboran alternativas sostenibles para los autos eléctricos. Al idear una batería de iones de sodio en polvo que ofrece un 15% más de densidad energética. Mientras en Italia, lanzan la primera batería de CO2 del mundo.
Durante más de una década, el fabricante japonés de maquinaria pesada IHI Corp ha desarrollado una turbina submarina gigante que aprovecha la energía de las corrientes oceánicas profundas. Y la convierte en una fuente de electricidad constante y confiable.
La máquina se asemeja a un avión, con dos ventiladores de turbina que giran en sentido contrario en lugar de chorros. Y un ‘fuselaje’ central que alberga un sistema de ajuste de flotabilidad. Llamado Kairyu, el prototipo de 330 toneladas está diseñado para anclarse al fondo del mar a una profundidad de 30 a 50 metros (100 a 160 pies).
Este proyecto se diferencia de la energía undimotriz, también llamada, la energía del oleaje, que es más superficial.
En la producción comercial, el plan es ubicar las turbinas en la corriente de Kuroshio, una de las más fuertes del mundo, reseñó Bloomberg. Recorre la costa este de Japón, y a partir de entonces, transmitir la energía a través de cables en el fondo del mar.
“Las corrientes oceánicas tienen una ventaja en términos de su accesibilidad en Japón”, dijo Ken Takagi. Profesor de política de tecnología oceánica en la Escuela de Graduados de Ciencias Fronterizas de la Universidad de Tokio. “La energía eólica es geográficamente más adecuada para Europa, que está expuesta a los vientos predominantes del oeste y se encuentra en latitudes más altas”, comentó.
Otra energía renovable en Japón
Según la Agencia de los Recursos Naturales y la Energía, Japón genera electricidad mayormente con gas natural y carbón. Seguido de fuentes limpias (eólica y fotovoltaica), hidráulicas y nuclear. Japón se muestra más ambicioso con los objetivos climáticos para 2030 y busca alternativas en energías renovables.
La Organización de Desarrollo de Tecnología Industrial y Nuevas Energías de Japón (NEDO) estima que la corriente de Kuroshio podría generar potencialmente hasta 200 gigavatios. Aproximadamente el 60% de la capacidad de generación actual de Japón.
Al igual que otras naciones, la mayor parte de la inversión en energías renovables se ha destinado a la eólica y solar. Especialmente después de que el desastre nuclear de Fukushima frenara el apetito de esa nación por la energía atómica. Japón está invirtiendo fuertemente en energía eólica marina. Pero aprovechar las corrientes oceánicas podría proporcionar la energía de referencia confiable necesaria para reducir el almacenamiento de energía o combustibles fósiles.
Pero no todo es brillante para IHI Corp. La empresa tiene que superar muchos obstáculos antes de que su turbina marina pueda ser viable. Es mucho más complicado instalar un sistema bajo el agua que experimentar con instalaciones en tierra.
Esto se debe a que los sistemas submarinos tienen que ser lo suficientemente resistentes para soportar las condiciones agresivas y hostiles de las corrientes oceánicas profundas.
«Japón no ha sido bendecido con muchas fuentes de energía alternativas», señaló Ken Takagi. «La gente puede decir que esto es sólo un sueño, pero tenemos que intentarlo todo para lograr el carbono cero».
Nueva batería de iones de sodio
Al igual que Japón insiste en ampliar su fuente de generación en la energía renovable, Rusia se mueve en ese sentido. Investigadores de Skoltech y de la Universidad Estatal Lomonosov de Moscú han desarrollado un material para baterías de iones de sodio que puede ofrecer una alternativa viable a las de iones de litio.
El nuevo material es un polvo de fluoruro de fosfato de sodio y vanadio. Con una estructura cristalina particular que proporciona una capacidad de almacenamiento de energía récord cuando se utiliza en el cátodo de la batería. Según los investigadores, el nuevo material del cátodo garantiza una densidad de energía de la batería entre un 10 y un 15% mejor que la del principal competidor actual.
«Tanto nuestro nuevo material como el que la industria ha desplegado recientemente se llaman fluoruro de fosfato de sodio y vanadio. Están hechos de átomos de los mismos elementos. Lo que los diferencia es la disposición de esos átomos y la proporción en que están contenidos en el compuesto», dijo Stanislav Fedotov. Coautor del estudio y profesor adjunto de Skoltech.
Con la investigación y el desarrollo adecuado, los científicos esperan que sus nuevas baterías puedan sustituir a las de iones de litio en vehículos eléctricos pesados, como autobuses y camiones. Así como en el almacenamiento estacionario de energía en parques eólicos, solares y otros lugares con todo tipo de temperaturas.
«Nuestro material también se compara bien con la clase de materiales en capas para cátodos. Proporciona aproximadamente la misma capacidad de la batería y una mayor estabilidad. Esto se traduce en una mayor vida útil y una mayor rentabilidad de la batería», afirmó Fedotov.
Otra función del dióxido de carbono
La empresa italiana Energy Dome oficializó el lanzamiento de la primera batería de CO2 del mundo, en Cerdeña. La batería utiliza dióxido de carbono para almacenar energía renovable en la red. Y puede desplegarse rápidamente en cualquier parte del globo.
El CO2 es uno de los pocos gases que pueden condensarse y almacenarse como líquido a presión a temperatura ambiente. Como afirma Energy Dome es el fluido perfecto para almacenar energía de forma rentable en un proceso termodinámico cerrado. Permite el almacenamiento de energía de alta densidad sin necesidad de llegar a temperaturas extremadamente bajas.
Según Electrek, para cargar la batería, se toma el CO2 a temperatura y presión casi atmosféricas y se comprime. El calor que se genera durante la compresión se almacena en enormes cúpulas. Cuando se intercambia la energía térmica con la atmósfera, el gas CO2 se convierte en líquido.
Para generar y despachar electricidad, el CO2 líquido se calienta y se convierte de nuevo en un gas que acciona una turbina, la cual genera energía. El CO2 gaseoso está siempre contenido y todo el sistema está sellado.
No se utilizan materiales exóticos. La tecnología utiliza acero, CO2 y agua. Así que no hay dependencia de materiales de tierras raras como el cobalto o el litio. Esto hace que la tecnología sea geopolíticamente independiente. Se puede producir en todas partes y se puede utilizar en todas partes.
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