Acumulación

ACUMULADORES ENERGETICOS

La nuclear y la geotérmica son las únicas fuentes de energía propias de nuestro planeta. La nuclear proviene de los materiales radiactivos existentes en la propia corteza terrestre y la geotérmica de sus entrañas. Absolutamente de todo el resto es responsable el sol, incluyendo los combustibles fósiles. Sin embargo, y a pesar de lo inagotable e inconmensurable de su poder, la energía radiante solar posee tres características que dificultan su aprovechamiento directo: es intermitente, difusa y difícil de transportar. Para allanar esas dificultades es necesario acumularla, concentrarla y convertirla. La propia naturaleza se encarga de ese proceso ayudada por el tiempo.

Entre 30 a 300 millones de años se necesitaron para concentrarla y acumularla formando los combustibles fósiles, carbón, gas y petróleo. Comenzamos a extraer y utilizar indiscriminadamente hace apenas cientos de años, ahora en vías de extinción. Aceptando ese concepto, un litro de nafta o un kilo de gas en garrafa no es nada mas ni nada menos que un  acumulador energético natural, muy remoto, al cual el ingenio humano, le dio apenas algunos toquecitos para perfeccionarlo. Con la leña, el alcohol, el biodiesel , o un salto de agua, ocurre otro tanto, con un tiempo de conversión mucho mas corto, mediato.

El calor radiante que derrite la nieve o calienta la manguera en el jardín y el viento, son otras formas de expresión de la energía del sol, inmediata, aunque mucho menos concentrada. Acumularla en forma de calor implica calentar agua y conservarla en un tanque aislado para usarla  después que el sol se haya ocultado. Transportarla en esas condiciones es poco menos que imposible, razón por la cual la humanidad, en uno de los adelantos mas valiosos, descubrió que la electricidad es el mejor medio de transformación que soluciona ese problema. No obstante, si el propósito de transformación es mecánico, como podría ser el transporte vehicular, la propia energía del combustible transportado, posibilitará que el automóvil o el avión se desplacen sin inconvenientes, con una autonomía que depende de la cantidad y de la concentración del combustible, es decir de su poder calorífico. Así, un submarino atómico es capaz de dar cinco vueltas alrededor del mundo sin reabastecerse, merced a la espectacular energía de su combustible radioactivo, un millón de veces superior a la de los fósiles a igualdad de peso.

Usando como unidad de energía el Kilowatiohora, un décimo de miligramo de Uranio 235 es comparativo con 90 cc. de nafta, 70 gramos de gas licuado, GLP o GNC, 80 gr. de carbón, 140 gr. de biodiesel, 125 gr. de alcohol, una batería de 12 voltios - 80 Ah, un tanque con 10.000 litros de agua a 40 metros de altura, o también con la energía generada durante un mes en el verano por una pantalla fotovoltaica para electrificador de alambrados.

Gas oil, nafta o GNC serán capaces de suministrarnos, sin entrar en detalles, alrededor de 12.000 calorías por Kilo de combustible, lo que significan aproximadamente 14 Kwhora. Llevemos estos valores a nuestro terreno de todos los días. Recordemos el valor de un Kwhora de nuestra charla *hablando de elefantes, pg 186 CD4. Un gramo de U235 nos permitirá elevar a 100 metros de altura nada menos que 10.000 elefantes y  un litro de nafta alcanzará, sin contemplar  el rendimiento, para subir 11 de ellos.

Acumular energía es posible con otros medios, como por ejemplo, hidrostaticos, es decir mediante represas que acumulan agua y la liberan a medida que sea necesario, pero solo es posible para generar energía estacionaria.

 

Dos son los elementos a considerar en el proceso de acumulación. El primero de ellos es la concentración energética pero el segundo, tanto o mas importante que el primero, es el peso del mecanismo conversor en relación con la potencia generada. Tomemos como ejemplo la aviación. Un combustible nuclear, un millón de veces mas concentrado que el querosen permitiría reducir el peso de la aeronave pero esa reducción es  insignificante comparada con el aumento de peso de los reactores nucleares y resto de la maquinaria de conversión de energía, que hipotéticamente haría falta para poner la aeronave en vuelo.

Comparar la capacidad de un acumulador energético sin tener en cuenta el rendimiento de transformación, a otra forma de energía determinada, tiene poco valor. Supongamos que nos interesa relacionar la nafta con una batería para convertirla en movimiento, es decir transformar la energía acumulada en los 125 gramos de nafta frente a su equivalente, una batería de 80 Ah tal cual habíamos visto; las dos alternativas poseen 1 Kwhora. En el caso de la nafta el rendimiento ronda alrededor del 30 % como máximo, con la batería podríamos llegar a obtener entre un 80 a 90 %. Aconsejamos remitirse a la charla sobre *rendimiento para profundizar el tema .

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Ing. Enrique O.Nielsen
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