Imagen petrográfica para (a) CG, (b) UG, (c) CS y (d) US respectivamente. Qz = cuarzo, Mu = moscovita, Bi = biotita, Al = albita, Chl = clorita, An = anortita, Tlc = talco, Mgs = magnesita, Cl = clinocloro, Mag = magnetita, Mgf = magnesioferrita. Préstamo: ACS Omega (2023). DOI: 10.1021/acsomega.3c00314
La próxima generación de tecnología de energía sostenible se puede construir a partir de algunos materiales menos tecnológicos: las rocas y el sol. Usando un nuevo enfoque conocido como energía solar concentrada, el calor del sol se almacena y luego se usa para secar alimentos o generar electricidad. Equipo informando en ACS Omega descubrió que algunas muestras de esteatita y granito de Tanzania son adecuadas para almacenar este calor solar, con altas densidades de energía y estabilidad incluso a altas temperaturas.
La energía a menudo se almacena en baterías grandes cuando no se necesita, pero su producción puede ser costosa y requerir muchos recursos. Una alternativa de tecnología más baja es el almacenamiento de energía térmica (TES), que almacena energía en forma de calor en un líquido o sólido como agua, petróleo o roca. Una vez liberado, el calor puede alimentar un generador para producir electricidad. Las rocas como el granito y la esteatita se forman especialmente a altas temperaturas y se encuentran en todo el mundo, lo que puede convertirlas en materiales TES favorables.
Sin embargo, sus propiedades pueden variar mucho según el lugar del mundo en el que se crearon, lo que posiblemente haga que algunas muestras sean mejores que otras. En Tanzania, los cinturones geológicos de Craton y Usagaran se encuentran y ambos contienen granito y esteatita. Entonces, Lilian Deusdedit Kakoko, Yusufu Abeid Chande Jande y Thomas Kivevele de la Institución Africana de Ciencia y Tecnología Nelson Mandela y la Universidad Ardhi querían estudiar las propiedades de la esteatita y el granito que se encuentran en cada uno de estos cinturones.
El equipo recolectó varias muestras de rocas de los cinturones y las analizó. Las muestras de granito contenían una gran cantidad de óxidos de silicio, que añadían resistencia. Sin embargo, el granito de Craton contenía otros compuestos, incluida la moscovita, que son propensos a la deshidratación y pueden hacer que la roca sea inestable a altas temperaturas.
La magnesita se encontró en la esteatita, lo que le dio una alta densidad y capacidad calorífica. Cuando se calentaron por encima de los 1.800 grados Fahrenheit, tanto las muestras de esteatita como el granito de Usagaran no tenían grietas visibles, pero el granito de Craton se desintegró. Además, era más probable que la esteatita liberara el calor almacenado que el granito. En conclusión, la esteatita de Craton tuvo el mejor desempeño como TES, capaz de absorber, almacenar y transferir calor de manera efectiva mientras mantenía una buena estabilidad química y resistencia mecánica.
Sin embargo, otras rocas pueden ser más adecuadas para aplicaciones TES de baja energía, como un secador solar. Los investigadores dicen que si bien se necesita más experimentación, estas muestras se muestran prometedoras como material para el almacenamiento de energía permanente.
Más información:
Lilian Deusdedit Kakoko et al., Investigación experimental de esteatita y rocas de granito como materiales de almacenamiento de energía para la generación de energía solar concentrada y la tecnología de secado solar, ACS Omega (2023). DOI: 10.1021/acsomega.3c00314