Ankitha Gattupalli 22 de enero de 2024 Arch Daily
La degradación ambiental ha arrojado luz sobre la necesidad de nuevas fuentes de energía . Un cambio en las fuentes de energía exige medios innovadores para almacenar energía. Durante siglos, los edificios han demostrado ser capaces de almacenar personas, objetos y sistemas, lo que invita a una conversación sobre su potencial sin explotar para almacenar de manera eficiente grandes cantidades de energía. En esta nueva era, ¿pueden los edificios ir más allá de ser estructuras funcionales y convertirse en potenciales reservas de energía?
La tecnología de iones de litio fue uno de los gobernantes indiscutibles del almacenamiento de energía ; su uso generalizado en teléfonos móviles y automóviles híbridos ha sido un testimonio de su confiabilidad. Sin embargo, actualmente enfrenta críticas debido a su costo ambiental y sus políticas geopolíticas. La industria de la construcción ha podido ofrecer una solución a este problema del siglo XXI mediante múltiples intervenciones. Los ladrillos y el cemento se han convertido en candidatos para estas baterías y ofrecen formas novedosas de almacenar energía. Los minerales esenciales para la construcción son ahora componentes clave de los sistemas de almacenamiento de energía térmica (TES) que pueden instalarse en edificios de manera que los conviertan en baterías térmicas . Una fusión de arquitectura y tecnología predice una solución escalable, que llevará a las naciones hacia una economía energética más limpia.
Los edificios elevados sirven como una respuesta plausible a las preocupaciones sobre el almacenamiento de energía en el mundo moderno. Los investigadores han estudiado y experimentado con la energía potencial en los ascensores. Los ascensores de edificios de gran altura , denominados Lift Energy Storage Technology (LEST), se transforman en unidades de almacenamiento dinámico levantando contenedores de arena húmeda para almacenar energía durante los momentos de inactividad. Una combinación de gravedad e infraestructura existente proporciona una alternativa rentable para almacenar energía y mejorar la calidad de la energía en paisajes urbanos.
Almacenamiento de energía residencial
Además de los rascacielos, un número cada vez mayor de viviendas unifamiliares y viviendas multifamiliares han estado utilizando sistemas de baterías dedicados y sistemas de vehículo a red. Estas tecnologías de almacenamiento permiten que las casas utilicen energía limpia y la compartan o vendan a la red de la ciudad. Estados Unidos observó un aumento de más del 200 por ciento en las instalaciones de dichos sistemas entre 2014 y 2018, y se proyecta que su demanda crecerá de manera constante.
Cemento electrificado
Fusionando lo antiguo y lo moderno, los investigadores del MIT han combinado las propiedades del cemento, el agua y el negro de humo para crear un compuesto denominado «cemento electrificado». El nanocompuesto permite utilizar el cemento como supercondensador, capaz de almacenar y liberar energía eléctrica a velocidades sin precedentes. La propiedad única del cemento electrificado radica en su capacidad para formar formas parecidas a zarcillos dentro de huecos que actúan como cables para mejorar la conductividad del material. El material ha sido fotografiado en cimientos de edificios y carreteras para crear sistemas de energía en toda la ciudad, proporcionando energía sostenible a hogares y vehículos eléctricos en sus alrededores.
Ladrillos, rocas y arena como casas energéticas
Rondo Energy, con sede en California, ha desarrollado una batería térmica hecha de ladrillos. Las unidades autónomas constan de una pila de ladrillos con elementos calefactores eléctricos. Los ladrillos almacenan energía convirtiendo la electricidad renovable en energía térmica , que a su vez puede utilizarse para proporcionar calor óptimo para diversos procesos industriales. Brenmiller, con sede en Israel, utiliza de manera similar roca triturada como tecnología TES para transformar la roca volcánica en un suministro constante de vapor para aplicaciones industriales y de servicios públicos. Polar Night, con sede en Finlandia, ha desarrollado una batería de arena y afirma haber instalado la primera batería de arena comercial del mundo como parte de una red de calefacción urbana. Estos sistemas TES aprovechan los materiales fácilmente disponibles en la construcción, presentando así una solución viable y escalable para el almacenamiento y uso de energía.
La integración de soluciones de almacenamiento de energía en los edificios también invita a la perspectiva de edificios interactivos con la red . Estas estructuras pueden comunicarse con las redes eléctricas locales para ajustar sus operaciones en función del flujo de datos en tiempo real. Los beneficios potenciales de estas alternativas exigen atención. Si los cerramientos de los edificios funcionaran simultáneamente como baterías de calor, el control climático podría combinarse perfectamente con el almacenamiento de energía para calefacción, agua caliente y electricidad. La distribución de energía renovable y baterías térmicas entre edificios individuales podría disminuir significativamente la demanda de servicios públicos centralizados, allanando el camino para una infraestructura energética descentralizada y resiliente.
Los esfuerzos para incentivar a los usuarios finales, tanto residenciales como comerciales, para que compartan sus recursos de almacenamiento distribuido con la red central se vuelven cruciales. La utilización coordinada de dichos recursos distribuidos mitiga la necesidad de inversiones masivas en sistemas de almacenamiento centralizados. Los formuladores de políticas y los reguladores de sistemas eléctricos desempeñan un papel fundamental en la adopción de estrategias que fomenten la integración de estas soluciones innovadoras en el panorama energético más amplio .
A medida que trazamos el rumbo hacia un futuro energético sostenible , los desafíos que plantean el alto costo de las instalaciones de almacenamiento de energía y las preocupaciones sobre las cadenas de suministro de baterías cobran gran importancia. Sin embargo, la promesa de edificios descentralizados e interactivos con la red y soluciones innovadoras de almacenamiento de energía presenta una visión convincente. Los edificios no son meras estructuras, sino potencias potenciales que podrían redefinir el panorama del almacenamiento de energía.
