¿Cuáles son las diferentes formas de almacenar energía además de usar baterías recargables?
Los seres humanos han estado buscando una buena forma de almacenar energía durante mucho tiempo. Una de las principales cosas que ha estado frenando a los coches eléctricos es la tecnología de las baterías:cuando se comparan las baterías con la gasolina, las diferencias son enormes. Por ejemplo, un automóvil eléctrico típico puede llevar 1, 000 libras (454 kg) de baterías de plomo-ácido. Esas baterías tardan varias horas en recargarse, y podría darle al automóvil un alcance de 100 millas (160 km). Dos o 3 galones de gasolina dan el mismo rango, pesar menos de 30 libras (13 kg), y puedes bombear esa cantidad de gasolina en aproximadamente un minuto.
Aquí hay una lista de otras tecnologías que la gente usa comúnmente para almacenar energía. Algunos de estos funcionan en un coche eléctrico, mientras que otros son mejores para aplicaciones estacionarias:
- Una de las técnicas más antiguas que ha utilizado la gente es la caída de peso . Levanta el peso para almacenar la energía en él y luego lo dejas caer para extraer la energía. Muchos relojes de abuelo y relojes de cuco utilizan esta técnica. Al pasar la cuerda unida a los pesos a través de un tren de engranajes, puede utilizar un peso pesado y dejarlo caer durante un largo período de tiempo. (Consulte Cómo funcionan los relojes de péndulo). Este enfoque no funciona muy bien en un automóvil eléctrico, pero ha funcionado bien en relojes durante cientos de años.
- Muchas centrales eléctricas utilizan el enfoque de "peso descendente" en forma de agua . El agua se bombea cuesta arriba a un lago por la noche cuando la planta de energía tiene un exceso de capacidad. Durante los períodos diurnos de alta demanda, el agua corre a través de una turbina en su camino cuesta abajo hacia un lago más bajo. (Consulte Cómo funcionan las centrales hidroeléctricas).
- Otra forma de almacenar energía es en alguna forma deformación mecánica repetible . Esta es la idea detrás de un resorte utilizado en un reloj de cuerda o una banda de goma utilizada en un avión de cuerda. La energía se almacena doblando (deformando) el material en un resorte, y el material libera la energía cuando vuelve a su forma original. A la escala de un coche, esta tecnología tiene problemas por el peso del resorte, pero a escalas más pequeñas (como un reloj de pulsera) funciona muy bien. Consulte también esta página para ver un ejemplo interesante.
- La naturaleza ha estado almacenando energía durante mucho tiempo, y si quieres pensarlo de esta forma, La gasolina es realmente una forma de energía almacenada. Las plantas absorben la luz del sol y la convierten en carbohidratos (vea Cómo funcionan los alimentos para una discusión sobre los carbohidratos). Durante millones de años estos carbohidratos pueden convertirse en petróleo o carbón. En una escala de tiempo más humana, quemamos madera (que es un carbohidrato) para liberar la energía almacenada, o convierta el maíz en alcohol y queme el alcohol.
- Otra técnica que utiliza la naturaleza para almacenar energía es grasa , con el que muchos de nosotros estamos familiarizados de manera personal. ¡Es interesante pensar en un automóvil que de alguna manera come pasto o algún otro carbohidrato y lo almacena como grasa!
- Puede tomar energía y dividir el agua en sus átomos de hidrógeno y oxígeno usando electrólisis . Al almacenar el hidrógeno y el oxígeno en tanques, luego puedes crear energía quemándola, o (más eficientemente) ejecutándolo a través de un pila de combustible (consulte Cómo funcionan las pilas de combustible).
- Puedes usar la energía para hacer girar un volante y luego extraer la energía usando el volante para hacer funcionar un generador. Esta patente tiene mucha información.
- Puedes almacenar calor directamente y luego convertir el calor en otra forma de energía como la electricidad. Esta página analiza algunos de los experimentos de la NASA en esta área.
- Puedes usar aire comprimido para almacenar energía. Los juguetes como el Air Hog almacenan energía de esta manera. Comprimir gases como el nitrógeno lo suficiente produce nitrógeno líquido, y esta página habla sobre cómo se puede usar nitrógeno líquido para impulsar un automóvil.
- Una de las nuevas tecnologías que pueden estar disponibles en el futuro involucra antimateria . Cuando combinas materia normal con antimateria, obtienes energía. Almacena la energía creando la antimateria. Esta página habla un poco sobre eso.
Ahora, ninguna de estas técnicas puede contener una vela (¡otra forma de energía almacenada!) a la gasolina en el sentido de conveniencia. Las pilas de combustible que utilizan metanol parecen ser el competidor más cercano en este momento, y probablemente estará disponible para el público en general en los próximos años.
Estos enlaces lo ayudarán a obtener más información:
- Cómo funcionan las baterías
- Cómo funciona la gasolina
- Cómo funciona la economía del hidrógeno
- Cómo funcionan las pilas de combustible
- Cómo funcionan las células solares
- Cómo funcionan las centrales hidroeléctricas
- Cómo funcionan los coches híbridos
- Cómo funcionan los coches eléctricos
- Cómo funcionará la propulsión por fusión
- Cómo funcionará la nave espacial de antimateria
- Preguntas frecuentes:almacenamiento de energía cinética
- Almacen de energia
- Avances en los sistemas de almacenamiento de energía de volante
- Patente # 5, 124, 605:Métodos y aparatos de almacenamiento de energía basados en volante.
- Universidad de Washington:automóvil impulsado por nitrógeno líquido