Informe sobre la Tecnología de Baterías de Hielo y su Contribución a los Objetivos de Desarrollo Sostenible

La gestión del consumo energético en edificaciones modernas representa un desafío crítico para la estabilidad de la infraestructura eléctrica global. Este informe analiza la tecnología de almacenamiento de energía térmica, conocida como “baterías de hielo”, y su alineación con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS), destacando la investigación actual para optimizar su implementación.

Contexto Energético y Sostenibilidad

El incremento de las temperaturas globales y la transición hacia fuentes de energía renovables intermitentes exigen soluciones innovadoras para equilibrar la oferta y la demanda de electricidad. La gestión de la demanda en horas pico es fundamental para avanzar hacia las metas del ODS 7 (Energía Asequible y no Contaminante) y el ODS 11 (Ciudades y Comunidades Sostenibles).

Tecnología de Almacenamiento Térmico: Un Pilar para la Sostenibilidad Energética

Los sistemas de baterías de hielo ofrecen una solución viable para la gestión de la carga energética. Su funcionamiento se basa en un principio de eficiencia y optimización de recursos.

Principio de Funcionamiento y Alineación con el ODS 7

1. Almacenamiento de Energía: Durante la noche, cuando la demanda de electricidad es baja y su coste es menor, el sistema utiliza esta energía para congelar grandes volúmenes de agua o materiales de cambio de fase (PCM). Esta práctica apoya la estabilización de la red, facilitando una mayor integración de energías renovables intermitentes.
2. Liberación de Energía: Durante el día, en los períodos de máxima demanda, el hielo o el material congelado se utiliza para climatizar los edificios. Este proceso reduce drásticamente el consumo eléctrico en horas pico.

Beneficios Directos para los Objetivos de Desarrollo Sostenible

• ODS 7 (Energía Asequible y no Contaminante): Reduce la tensión en la red eléctrica y disminuye la necesidad de operar centrales eléctricas de pico, que a menudo son menos eficientes y más contaminantes.
• ODS 12 (Producción y Consumo Responsables): Fomenta un patrón de consumo energético más inteligente y eficiente, desvinculando el momento del consumo del de la generación.
• ODS 13 (Acción por el Clima): Al mejorar la eficiencia energética y facilitar el uso de renovables, contribuye directamente a la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero.

Innovación para una Infraestructura Resiliente (ODS 9)

La investigación científica es clave para la masificación de esta tecnología. El trabajo desarrollado en la Universidad de Texas A&M se enfoca en perfeccionar los materiales para hacer los sistemas más duraderos y eficientes, un claro ejemplo de la aplicación del ODS 9 (Industria, Innovación e Infraestructura).

Objetivos de la Investigación

El equipo del Dr. Patrick Shamberger se concentra en la mejora de los materiales de cambio de fase, como los hidratos de sal, con los siguientes propósitos:

• Mejorar la Estabilidad: Resolver problemas como la segregación de fases para garantizar que los sistemas operen de manera fiable durante décadas.
• Optimizar la Integración: Adaptar el punto de congelación de los materiales para que se integren de forma óptima con los sistemas de climatización (HVAC) existentes, eliminando barreras para su adopción masiva.
• Fomentar la Automatización: Desarrollar sistemas inteligentes que almacenen y liberen energía de forma automatizada, convirtiendo a los edificios en activos para la gestión de la red eléctrica.

Conclusión: Hacia Ciudades Inteligentes y Sostenibles

La tecnología de baterías de hielo, impulsada por la innovación en ciencia de materiales, se posiciona como una herramienta estratégica para avanzar en la Agenda 2030. Al optimizar el consumo energético, fortalecer la resiliencia de la red eléctrica y reducir el impacto ambiental, esta solución contribuye de manera significativa a la construcción de ciudades y comunidades más sostenibles, en plena consonancia con los Objetivos de Desarrollo Sostenible.

1. ¿Qué Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) se abordan o están conectados con los temas destacados en el artículo?

• ODS 7: Energía Asequible y No Contaminante

  El artículo se centra en una tecnología que mejora la eficiencia energética de los edificios y contribuye a la estabilidad de la red eléctrica. Al utilizar electricidad en horas de menor demanda (nocturna) para almacenar energía térmica, se reduce el consumo en horas pico, lo que hace que el sistema energético sea más eficiente y resiliente. Esto facilita la integración de fuentes renovables intermitentes, un pilar del ODS 7.

• ODS 9: Industria, Innovación e Infraestructura

  La discusión sobre la investigación en ciencia de materiales en la Universidad de Texas A&M para perfeccionar las “baterías de hielo” es un claro ejemplo de innovación. El objetivo es mejorar la tecnología para lograr una “adopción masiva”, lo que implica modernizar la infraestructura de climatización en los edificios y hacer la red eléctrica más inteligente y sostenible.

• ODS 11: Ciudades y Comunidades Sostenibles

  La tecnología se aplica directamente al entorno urbano, específicamente a los edificios. Al hacerlos más eficientes energéticamente, se reduce el impacto ambiental de las ciudades. Además, al aliviar la tensión en la red eléctrica, se aumenta la resiliencia de la infraestructura urbana crítica, especialmente ante desafíos como el “aumento de las temperaturas”.

• ODS 13: Acción por el Clima

  Al mejorar la eficiencia energética y evitar la necesidad de construir “más centrales eléctricas costosas” (que a menudo funcionan con combustibles fósiles para cubrir la demanda pico), esta tecnología contribuye indirectamente a la mitigación del cambio climático. La gestión de la demanda energética es una estrategia clave para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.

2. ¿Qué metas específicas de los ODS se pueden identificar en función del contenido del artículo?

1. Meta 7.3: Duplicar la tasa mundial de mejora de la eficiencia energética.

   El propósito central de las “baterías de hielo” es mejorar la eficiencia energética. El artículo afirma que con esta tecnología “los edificios no solo se vuelven más eficientes”, ya que desplazan el consumo de energía de las horas pico a las horas de menor actividad, optimizando el uso de la energía generada.

2. Meta 9.4: Modernizar la infraestructura y reconvertir las industrias para que sean sostenibles.

   La implementación de sistemas de almacenamiento de energía térmica representa una modernización de la infraestructura de climatización (HVAC) en los edificios. El artículo habla de adaptar estos materiales para que “se integren de forma óptima con los sistemas de climatización (HVAC) existentes”, promoviendo una tecnología más limpia y eficiente.

3. Meta 9.5: Aumentar la investigación científica y mejorar la capacidad tecnológica.

   El artículo destaca explícitamente la “investigación en ciencia de materiales en la Universidad de Texas A&M” y el trabajo del Dr. Patrick Shamberger para “perfeccionar esta tecnología”, lo que se alinea directamente con el fomento de la investigación y la mejora de las capacidades tecnológicas.

3. ¿Hay algún indicador de los ODS mencionado o implícito en el artículo que pueda usarse para medir el progreso hacia los objetivos identificados?

• Indicador 7.3.1: Intensidad energética medida en términos de energía primaria y PIB.

  Este indicador está implícito. Aunque el artículo no menciona datos numéricos sobre la intensidad energética, el objetivo de la tecnología es “reducir la tensión en la red eléctrica” y hacer que los edificios sean “más eficientes”. Una mayor eficiencia en el consumo de energía de los edificios conduce directamente a una menor intensidad energética general, ya que se requiere menos energía para lograr el mismo nivel de confort (climatización).

ODS, metas e indicadores

Fuente: inspenet.com