Las enormes 'baterías' escondidas bajo tus pies

Cuando cae el agua de lluvia, se empapa en un acuífero, una capa de roca porosa o materiales sueltos como arena o grava. Durante miles de años, la gente ha cavado en estas vetas de líquido para producir agua potable. Pero el interés está creciendo en otro uso inteligente para estas piscinas subterráneas: el almacenamiento de energía térmica en acuíferos o ATES.

Una batería contiene energía para ser utilizada más tarde. Los acuíferos se pueden usar para hacer algo similar: pueden usar las propiedades aislantes de la Tierra para almacenar energía térmica y transferirla hacia y desde edificios sobre el suelo. La temperatura del agua en el acuífero tiende a permanecer relativamente estable, lo que proporciona una forma de calentar y enfriar las estructuras cercanas con la energía almacenada en el agua, en lugar de quemar gas natural en hornos o usar electricidad derivada de combustibles fósiles para mantener las condiciones climáticas.

Los sistemas ATES consisten en dos pozos separados, uno caliente y otro frío, que corren entre la superficie y el acuífero debajo. En el invierno, bombea agua subterránea de un pozo tibio que está a unos 60 grados Fahrenheit y la pasa por un intercambiador de calor. Combinado con una bomba de calor, este proceso extrae calor del agua subterránea para mantener caliente el interior de las estructuras.

Luego bombea esta agua subterránea ahora más fría al segundo pozo. Esto le da un charco de agua fría, alrededor de 45 grados F, para bombear desde afuera en verano para refrescar los edificios. "Calientas el agua subterránea tomando el calor del edificio e inyectándolo directamente en el otro pozo”, dice el hidrogeólogo Martin Blomendahl, que estudia ATES en la Universidad Tecnológica de Delft en los Países Bajos. "Luego, en el invierno, extraes agua de tu pozo tibio. Este proceso se alterna sin cesar a lo largo de las estaciones porque el agua subterránea se renueva en lugar de consumirse. El sistema puede incluso aprovechar acuíferos o acuíferos contaminados que no puedan ser grifos de agua potable.

Debido a que las bombas de agua y otros equipos funcionan con energía renovable, como la solar o la eólica, este almacenamiento de energía supereficiente reducirá la demanda de combustibles fósiles y evitará que entre mucho carbono a la atmósfera. un tercio del consumo de energía de EE. UU.y la mitad del consumo de energía de Europa el papel en el diario Energía aplicada descubrió que ATES puede reducir el uso de gas natural y electricidad para calentar y enfriar hogares y negocios en los EE. UU. en un 40 por ciento.

Es una forma de almacenar grandes cantidades de energía durante largos períodos de tiempo, una especie de batería subterránea, siempre lista para usar. "En una ciudad local, puedes almacenar calor y frío, y ahora no tienes que pagar por ello más adelante", dice Eric Burns, director del Servicio Geológico de los Estados Unidos. Proyecto de Investigación de Recursos Geotérmicos(El USGS es parte de un nuevo consorcio internacional es una investigación de energía geotérmica a escala urbana). "Lo bueno de esto es que no necesita minerales críticos como las baterías".

La técnica es ideal para edificios grandes, como hospitales, o un grupo de edificios, como en un campus universitario, porque pueden compartir una instalación de pozo dedicada y otros equipos. Sería especialmente efectivo durante momentos de alta demanda en la red.En los EE. UU., la demanda aumenta en las tardes de fines de verano cuando las personas enchufan sus dispositivos de CA que consumen mucha energía. ATES usa mucha menos energía, lo que aliviaría la carga en la red y ayudaría a evitar fallas. Si estos sistemas no pudieran funcionar solo con energía solar o eólica, pero si estuvieran respaldados por una red distribuida de baterías de iones de litio, podrían ser resistentes a un corte de energía total.

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