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4/1/2016
PorqulabateraTeslaalmacenalaenergasolar?|ElPorqudelasCosas|Blogs|elmundo.es
http://www.elmundo.es/blogs/elmundo/elporquedelascosas/2015/05/10/porquelabateriateslaalmacenala.html
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DetalledelabateraPowerwallpresentadaporlacompaaTesla./TESLA
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PorqulabateraTeslaalmacenalaenergasolar?
ElSol,ensusreaccionesdefusin
incontroladas,poneenmovimientoamuchsimoselectrones.Esosmovimientosgeneranvariacionesmuyrpidasdeloscamposelctricosymagnticosquelosrodean
constantemente,yesasvariaciones,enformadeondaselectromagnticas,enlascualeslascrestasestnmuycercaunasdeotras,sepropagandesdeelinteriordelSolhaciatodoelespacio.LaTierrainterceptaalgunasdeellasenformadeluzvisible,algodeultravioletaquenosponemorenosenlaszonassincontaminacinybastantedeinfrarrojo.Ladistanciaentrelascrestasdelasondasparalaluzamarillaesdeunas0.6milsimasdemilmetro,pequea,perotampocotanto.
Estasondastransportanenergaelectromagntica.Aunmetrocuadradoenlapartealtadelaatmsferallegan1.361vatiosalas12.00horasdeldaenelecuadorenambosequinoccios.Alasuperficiellegabastantemenosy,evidentemente,nolleganadaalaszonaspolaresdurantesusinviernos.Laenergaelectromagnticaquealcanzaelsueloesmuyvariable,dependedelalatituddelpuntoderecepcin,delahoradelda,delacapadenubes,delacontaminacinatmosfrica,etctera.Pero,parahacernosunaidea,enlalatituddeMadrid,perofueradelacontaminacindelaciudad,podemosasignarunos0,8Kwpormetrocuadradoalas12.00horas,yalgomenosenlastreshorasanterioresyposterioresalmedioda.
Lasceldasfotovoltaicastienenhoyunrendimientoenergticodeun20%lascomerciales,ydecercadeun40%lasqueseestninvestigando.Esoquieredecirquesepuedeextraeralrededorde0,16Kwhpormetrocuadradocadahora,duranteseishorasalda,yunpocomsenelrestodelashorasdeluz.Podemosutilizarcomonmeroredondoparamuchaslatitudesyestadosdenubosidadelvalorde1kwh/m2da.
ElconsumodeenergaelctricaenEspaahasidodeunos90.000millonesdekwhenlosltimos365das.Puestoquesomosunos46,5millonesdeespaoles,nostocaunconsumodeunos1.930kwhporpersonayao,o5,30kwhporpersonayda.Paraesteconsumo,con5,3m2depanelessolaresporpersonaserasuficienteparaproporcionarlelaelectricidadqueconsumealolargodelao.Estocostaraunos1.000euroslaplaca,masmontajeysistemas
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elctricos,unos1.600eurosporespaol.
Laenergasolarsepuedecapturarsolamentedurantelashorasdesol,aunqueestoseaunaperogrullada.Puestoquelautilizamosenbuenaparteenlashorasdeobscuridad,necesitamosalmacenartodoslosdaslaenergaquecapturamoscuandohayluznaturalparagastarlacuandonolahay.
Laelectricidadlaalmacenamosdesdehaceyamuchotiempoenpilasysobretodoenbateraselctricas.Elmejorejemplosonloscoches,quenecesitanelectricidadparaarrancaryutilizanbaterasdeNquel/Cadmio,ylostelfonosmvilesqueutilizanbaterasdelitio.
LaempresaTesla,quemaravillosamenteestempeadaenadelantarsealamontanteescasezdecombustiblesfsilespromocionandosuscocheselctricos,hapresentadohace10daslasbaterasdesuscochescomoalmacenesdelaenergaelctricaproducidaporlospanelesfotovoltaicos.LashadenominadoPowerwall.
Sonbaterasde10kwh,esdecir,elequivalentecasidelconsumoelctricodiariodedosespaoles.Sienunaviviendadedospersonassemontanunos12metroscuadradosdepanelesfotovoltaicos,estospuedenlanzarlaelectricidadquegeneranmientrashayluzhaciaunaPowerwallde10kwh,ounade10kwhyotramaspequeade7kwh.
Laluz,alcaersobrelospanelesfotovoltaicos,extraeelectronesdelsiliciodopadoquelosforman.EsoselectronescirculanporcableselctricoshastallegaralasPowerwallyallempiezanaempujarlascargaselctricasdeloquehaydentrodelasbateras,unashaciaunodelospolos,otrashaciaelcontrario.
Imaginemosloselectronescomobalonesdeftbolquesalendeuntuboalsuelodeunestadio.Enstehaybalonessimilaresyotrosalgomsgrandesypesadosatradosporlosprimeros.Alllegarunbalnporlatubera,golpeaaunodelosquesonigualesal,quesaledespedidohaciaunadelasporterasyquedaallcapturadoporunabarrera.Unodelosotrosbalones,msgrandeypesado,alserliberadodelquehaidoaunadelasporteras,saledisparadohacialaotrayallqueda.Alfinaldeproceso,haymuchosbalonesdeuntipoenunaporteraylosmismosdelotrotipoenlacontrariayesocreaunafuerzaencontradequepuedanseguirentrandobalonesporlatubera.Labaterahaquedadocargadaconloselectronesquehansalidodelospanelesfotovoltaicos.
Labateratieneahoramuchos''balones''deuntipo,electrones,enunodesusladosydeotrotipo,ionesdelitio,cargaspositivas,enelladocontrario.Siahoraconectamoslasdosporterasporuntubo,loselectronesdeunladocorrernporeltubohaciaelladocontrario.Sieneltuboponemosunmotorelctrico,porejemplo,deunventilador,loselectrones,ensucamino,loharngiraryseguirnhacialaporteraquetienelosionesdelitio.Alcabodeuntiempo,yhabiendorealizadodistintostrabajosensucamino,loselectronessehabrnunidoconlosiones,habrndesaparecidolasbarreras,losbalonesserepartirnportodoelcampoylabaterasehabrdescargadoyestardispuestaarecibirdenuevoelectronesdemsdesdelospanelesfotovoltaicos.
LasbaterasPowerwallhanelegidoparasuconstruccinunprincipiodistintodelrestodelosfabricantesdebateras.LasPowerwallsonconjuntosdemilesdebaterasdeltamaodelasAAqueponemosenlosmandosdeltelevisorodelaireacondicionado.Sondelitio,queeselmetalmsligerodelosdelaTablaPeridica.Ellitiopuedeserpeligrososisecalienta.Entrecadafiladepequeasbaterascilndricascirculaunlquidorefrigeranteyantifuego,porloquesonmssegurasquemuchosdelosaparatosquetenemosenlascasas.
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Loselectrodosdecadaunadelaspequeasbaterascilndricassonunodegrafitoyelotrodexidodelitioycobalto.Elinteriordelabatera,elelectrolito,esunasaldelitio,fluoruroconboroylitio,oconfsforoylitio,todoselementosligerosdelaTablaPeridica.
Sisloconsideramosellitio,unkilodelitioalmacena11,6kwh,mientrasqueunkilodegasolinaalmacenaunos12,3kwh.Elalmacenamientodeenergaporunidaddemasaesaproximadamenteelmismo.Perolasbaterasnecesitan,comoheescritoarriba,muchomsquelitioparafuncionar,ydebenserhermticasrespectoalagua.
ElresultadoesqueaunsiendolasPowerwalldeTeslalasbaterasmsligerasdelmercadoparasucapacidaddealmacenamiento,anassumasaesde100kgpara10kwh,10kilosporkwh.Puestoquelagasolinagenera12,3kwhdirectamenteconunkilo,necesitamos120vecesmsmasaparaalmacenarlamismaenergamediantebateraselctricasquemediantecompuestosqumicos.Pordecirlogrficamente,lascargaselctricas''quieren''estarjuntasyse''resisten''aquelasseparen.
LasPowerwallrepresentanunpasomsenelcaminoirreversibledesdeloscombustiblesfsiles(cargasunidas)alaelectricidaddinmica(panelessolaresybaterasdecargasseparadas).
EnloslaboratoriosespaolesseestndiseandopanelessolaresysistemasdealmacenamientotaneficientesomsquelosdeTesla.Porejemplo,enlactedradeLuque,deTelecodelaUPM,AlejandroDatasysuequipohandesarrolladoelprototipodeunsistemadealmacenamientodeenergautilizandolacorrienteelctricadelospanelesparafundirsilicioa1.400C.Estesiliciofundidoregeneraelectricidadmedianteceldasfotovoltaicasdeinfrarrojos.YhaymuchosmsinventosenEspaa,tanbuenosomejoresquelosdeTESLA.
ElGobiernoylasempresasespaolasdeberanimpulsarestasnuevastecnologasespaolasydefuera.Perolapolticallevadaacaboenlasdosltimaslegislaturas(PSOEyPP)hasidounremakedelasmipicaspolticascientficasde400aosdehistoria,conloshonrososintervalosde1920a1935,yde1970a2007.
Ennuestrasmanosestcogerotravezeltrendelainvestigacinylainnovacin,oquedarnos,comoenlapocadeJulioVerne,denuevocomoelhazmerreirdelaEuropa,yhoylaAmricaylaChina,cientficas.
ElPorqudelasCosasesunproyectodivulgativoimpulsadoconlacolaboracindeObraSocial'laCaixa'.
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