Estados Unidos (EP), 14 de diciembre 2023. Fourth Power, empresa de capital riesgo respaldada por Bill Gates, ha desarrollado un sistema de almacenamiento térmico de energía (TES) de alta densidad basado en células termofotovoltaicas (TPV). La tecnología, que al parecer es 10 veces más barata que las baterías de iones de litio, se basa en el sistema de transferencia de calor de metal líquido patentado por la empresa estadounidense.
Hasta la fecha, la tecnología TES ha tenido dificultades para despegar, pero Fourth Power, con sede en EE.UU., está adoptando un nuevo enfoque tecnológico para resolver algunos de los problemas de costo y escala. Su sistema TES de alta densidad se basa en su logro del récord mundial Guinness de alta temperatura en su sistema patentado de transferencia de calor de metal líquido, que permite el funcionamiento a casi la mitad de la temperatura del sol.
“Hasta esta innovación, no creo que haya habido una innovación en infraestructura de fluido térmico en casi 100 años”, declaró a pv magazine el director de tecnología de Fourth Power, Asegun Henry. “Utilizar tuberías de PVC, acero o aleaciones de níquel existe desde hace mucho tiempo, y eso es lo que hace todo el mundo”.
Dijo que el enfoque de Fourth Power se basa en el conocimiento de las luchas que otras empresas de TES han enfrentado al tratar de escalar la tecnología.
“La clave es nuestra infraestructura de manipulación de metal líquido, que nos permite transferir calor a flujos más de un orden de magnitud superiores a los de los sistemas termofluidos tradicionales”, explica Henry. “Esto conduce a una mayor densidad de potencia y un menor costo”.
El sistema de Fourth Power convierte la energía renovable en calor, o energía térmica, en un sistema totalmente cerrado del tamaño aproximado de la mitad de una cancha de fútbol. La batería térmica calienta estaño líquido y lo mueve a través de un sistema de tuberías de circuito cerrado para calentar pilas de bloques de carbono hasta que brillan al rojo vivo.
A continuación, el sistema expone las células TPV a la luz y la convierte en electricidad. Es similar a la generación solar tradicional, pero utiliza la luz del grafito muy caliente -hasta 2.400 ºC- en lugar de la luz del sol para producir electricidad. La batería está sellada en un almacén de gas argón para maximizar la vida útil del sistema y garantizar la seguridad.
El sistema es modular y escalable añadiendo más bloques de carbono para aumentar la duración del almacenamiento, lo que permite crecer con la red a medida que aumenta la generación renovable. Fourth Power afirma que puede satisfacer las necesidades actuales de corta duración (cinco horas) y las futuras de mayor duración (100 horas). La empresa considera única su flexibilidad de descarga en cuestión de segundos.
“Nos centramos principalmente en la electricidad y el calor industrial”, explica Henry. “Para ser más concretos, aspiramos a que nuestra tecnología sustituya a las centrales de pico en combinación con la generación de electricidad renovable”.
Sólo para la generación de electricidad, el objetivo de eficiencia de ida y vuelta de Fourth Power es del 50%.
“Nuestras células TPV ya han establecido un récord mundial con un 41%, y tenemos diseños para alcanzar el 50%”, afirma Henry. “Para la cogeneración, la eficiencia se acerca al 100%”.
Por último, al utilizar materiales más baratos y fáciles de conseguir, el costo total del sistema es menor, lo que permite un almacenamiento de energía 10 veces más barato que las baterías de iones de litio (25 dólares/kWh-e frente a 330 dólares/kWh-e), según la empresa.
El martes, Fourth Power anunció que había recibido 19 millones de dólares de financiación de serie A para ampliar su tecnología TES. La ronda de inversión fue liderada por la empresa de capital riesgo DCVC, con participación de Breakthrough Energy Ventures de Bill Gates y Black Venture Capital Consortium.
“Después de más de 10 años de investigación y desarrollo, estamos agradecidos de alcanzar este hito crucial en nuestro viaje gracias a nuestros socios de financiación que reconocieron la innovación y el potencial de la tecnología de baterías térmicas de Fourth Power”, dijo Henry, que desarrolló la tecnología de baterías térmicas de Fourth Power cuando era profesor en Georgia Tech.
Los fondos también financiarán la construcción de una instalación prototipo de 1 MWh-e en las afueras de Boston, cuya fecha de finalización está prevista para 2026. Además, facilitará la realización de rigurosas pruebas de durabilidad y ampliará el equipo de ingeniería de la empresa.
“Tras la finalización con éxito de la instalación prototipo de 1 MWh-e, tenemos previsto asociarnos con empresas de servicios públicos para llevar a cabo proyectos piloto diseñados para su comercialización a lo largo de 2026 y 2027”, afirmó Henry. “Prevemos alcanzar nuestro objetivo de instalar sistemas de 100 MWh-e a escala real en 2028”.
Fuente: https://www.pv-magazine-latam.com/
Fotografía: El Financiero