LOGRAR LA NEUTRALIDAD DEL CARBONO CON CALENTADORES DE AIRE ELÉCTRICOS
137 países se han sumado a la carrera por las emisiones netas cero. Hasta ahora, sólo dos países, Bután y Surinam, han logrado este objetivo. La mayoría apunta a 2050 como objetivo de neutralidad de carbono, y algunos, como Australia y Singapur, tienen fechas tan lejanas como
el año 2100.
Los datos concretos son un paso en la dirección correcta, pero los científicos afirman que es demasiado tarde para lograr un equilibrio neto cero en 2050. A medida que aumenta el calentamiento global, los efectos de las emisiones de gases de efecto invernadero, la contaminación atmosférica y la estratificación de los océanos pueden haber causado daños irreversibles. La destrucción del ecosistema y la inestabilidad que podría amenazar a la civilización con una sexta
extinción masiva.
Para alcanzar más rápidamente el objetivo de la neutralidad climática, hay que desarrollar y adaptar nuevas tecnologías y combustibles alternativos. La pila electrolizadora de óxido sólido (SOEC por sus siglas en inglés), un combustible limpio que puede almacenarse fácilmente y es una alternativa a las pilas, es una de esas tecnologías.
Para producir estas pilas de combustible neutras en carbono de forma eficaz y fiable, los fabricantes recurren a calentadores de aire eléctricos.
Calentadores de aire eléctricos
Los calentadores de aire eléctricos son quizás más conocidos por su uso en la fabricación de compuestos, plásticos y otros materiales no tejidos. Se utilizan para aumentar la eficacia acortando los ciclos de producción y garantizando la calidad final y la estética del producto.
Sin embargo, en la búsqueda de un futuro neutro en carbono, los calentadores de aire eléctricos están adquiriendo un nuevo papel. Los SOEC requieren altas temperaturas para funcionar de forma continua, lo que exige el precalentamiento mediante un calentador eléctrico. Los calentadores eléctricos no sólo son respetuosos con el carbono, sino que también pueden alcanzar con mayor rapidez y eficacia las altas temperaturas que requieren las pilas de combustible.
Los investigadores esperan que la pila de combustible sea algún día completamente autosuficiente. Esto significaría que, una vez alcanzada la temperatura inicial, ya no es necesario el calentamiento externo, ya que la célula genera suficiente energía para precalentar los gases que entran en ella.
Aunque este proceso es cada vez más eficaz, en la actualidad siguen siendo necesarios los calentadores de aire eléctricos para apoyar este mecanismo de recuperación de calor. No es completamente autosuficiente, pero la energía necesaria para mantener el proceso se reduce al mínimo.
Electrólisis
Una de las aplicaciones más importantes de los calentadores de aire para lograr la neutralidad del carbono es el apoyo a la electrólisis. El calor se utiliza en la electrólisis del agua. En este proceso, el gas hidrógeno y el oxígeno se separan.
El gas hidrógeno puro puede utilizarse como combustible alternativo con el que alimentar los FCEV (vehículos eléctricos de pila de combustible) de cero emisiones. Las pilas de combustible de hidrógeno puro son muy eficientes, ofrecen tiempos de llenado rápidos y son una energía limpia. Se trata de un posible sustituto de los combustibles convencionales, que generan muchas emisiones.
El proceso de electrólisis mediante calentadores de aire eléctricos es más eficaz y menos perjudicial para el medio ambiente. Se puede generar mucha electricidad con poca energía y se producen menos subproductos como el CO2 y el NOx.
Almacenamiento de energía
Las pilas de combustible de hidrógeno hechas con calentadores de aire eléctricos no sólo crean una fuente de energía alternativa, sino también una forma de almacenar energía. Las SOEC ofrecen una alternativa a la dependencia de las baterías.
Las baterías son un componente clave de muchos planes de neutralidad de carbono, como la batería de Tesla que está revolucionando el sector de la climatización con la bomba de calor de Modelo Y. Las baterías siguen siendo importantes, pero depender de una sola tecnología puede cambiar un problema por otro. Materiales como el litio, que se utilizan en baterías de alta calidad, son de oferta limitada y su extracción requiere importantes recursos y métodos de minería potencialmente dañinos.
Las pilas de combustible de hidrógeno ofrecen una alternativa a las baterías con una potente capacidad de almacenamiento de energía. Esto permite una menor dependencia en un solo recurso o en la creación de nuevos problemas medioambientales. Es necesaria una mayor diversidad de energías alternativas para mejorar la estabilidad.
Calentamiento a alta temperatura
Las células de electrólisis de óxido sólido requieren un calor de funcionamiento suficiente para permitir la electrólisis a alta temperatura. Esto suele ocurrir entre 500 °C y 850 °C, creando condiciones similares a las de una pila de combustible de óxido sólido.
Para ello, los calentadores eléctricos de brida pueden apoyar el proceso de SOEC. Los calentadores de brida son extremadamente eficientes y alcanzan rápidamente altas temperaturas por inmersión directa. Los calentadores de aire eléctricos pueden proporcionar apoyo mediante el calentamiento indirecto.
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