Energy Futures WINTER 2024

Energy Futures WINTER 2024

El documento comprende un boletín informativo de la Iniciativa de Energía del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) que proporciona actualizaciones sobre diversas investigaciones, actividades educativas y de inicio relacionadas con la energía en el MIT. Algunos temas importantes tratados en el boletín incluyen nuevas investigaciones sobre la identificación de metales adecuados para su uso en futuros reactores nucleares que utilizan sales fundidas, el desarrollo de una herramienta de modelado en línea para determinar estrategias de costos optimizados para descarbonizar las redes eléctricas de diferentes regiones, y seis proyectos energéticos innovadores que recibieron financiamiento del programa Seed Fund de MITEI. El boletín también presenta perfiles de varios miembros del cuerpo docente del MIT que trabajan en temas energéticos y destaca programas educativos sobre energía sostenible. Además, se destacan dos empresas emergentes del MIT que comercializan tecnologías de baterías basadas en investigaciones del MIT que podrían ayudar a incorporar fuentes de energía renovable en la red eléctrica. Asimismo, se discute un nuevo modelo en línea desarrollado por investigadores de la Iniciativa de Energía del MIT (MITEI) para ayudar a analizar las vías para descarbonizar la red eléctrica de Estados Unidos a nivel regional. El modelo, llamado Ideal Grid (IG), permite a los usuarios ingresar restricciones como límites de emisiones de carbono y evaluar la combinación de tecnologías energéticas de menor costo necesarias para cumplir los objetivos de descarbonización en diferentes regiones. Los investigadores utilizaron IG para estudiar 9 regiones de Estados Unidos y encontraron que las estrategias variaban ampliamente según factores locales como la disponibilidad de energía renovable y los patrones de demanda de electricidad. Las regiones con buenos recursos eólicos generalmente tenían costos de descarbonización más bajos. El análisis también destacó la importancia de tener en cuenta las emisiones derivadas de la fabricación de energías renovables y señaló que la prohibición nuclear de California podría limitar su capacidad para descarbonizar. IG mejora los modelos anteriores al permitir análisis personalizados de regiones individuales, considerando las emisiones y los costos de ciclo de vida completos de diversas tecnologías. Los investigadores esperan que proporcione información útil para ayudar a las regiones a diseñar vías optimizadas y de menor costo hacia la descarbonización de sus redes eléctricas. Por otra parte, se resume una investigación que analiza cómo diferentes regiones de Estados Unidos podrían optimizar sus redes eléctricas para reducir las emisiones de carbono de manera rentable. Los investigadores modelaron la demanda de electricidad por hora y el potencial de energía renovable durante 7 años para 9 regiones de Estados Unidos. Calcularon las estrategias más económicas para cada región para limitar las emisiones de carbono a 100, 50 y 25 gramos de CO2 por kWh. Los resultados mostraron una amplia variación entre las regiones en las soluciones óptimas. Las regiones con abundantes recursos eólicos, como Texas, requerían menos almacenamiento de energía, mientras que regiones como California y el suroeste, con menos viento, tenían mayores necesidades de almacenamiento. A medida que los límites de emisiones se volvían más estrictos, la mayoría de las regiones incorporaban energía nuclear. La investigación también encontró que combinar recursos solares y eólicos era más valioso que utilizar cualquiera de ellos por separado debido a sus patrones de generación complementarios. Alcanzar intensidades de carbono muy bajas o depender principalmente de la energía solar requería más almacenamiento de energía. Un análisis adicional sobre la descarbonización de California encontró que prohibir la energía nuclear aumentaba significativamente los costos y las necesidades de capacidad en límites de emisiones más estrictos de 50 gramos de CO2/kWh en comparación con permitir la energía nuclear.

Posteriormente aborda una serie de investigaciones llevadas a cabo por destacados académicos del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) que exploran los efectos de la radiación en la corrosión de metales en entornos de sales fundidas, específicamente en el contexto de los reactores nucleares de próxima generación. Los investigadores, encabezados por Michael Short y Weiyue Zhou, desarrollaron un dispositivo experimental innovador que les permitió exponer muestras metálicas a la vez tanto a sales fundidas como a radiación, simulando así las condiciones reales que se encuentran en un reactor nuclear. Sus resultados arrojaron hallazgos sorprendentes: en lugar de aumentar la tasa de corrosión, como se esperaba inicialmente, la radiación en realidad disminuyó la corrosión en ciertas aleaciones metálicas. Este descubrimiento representa un avance significativo en el diseño de reactores nucleares enfriados por sales fundidas, debido a que sugiere que ciertas aleaciones podrían ofrecer una resistencia a la corrosión mejor de lo anticipado en un entorno de reactor. Además, se discuten otros experimentos realizados por los investigadores del MIT, que respaldan la hipótesis de que la radiación puede desempeñar un papel en la ralentización de la corrosión en algunas condiciones específicas. Mediante la exposición de muestras de aleaciones metálicas a sales fundidas y radiación, los investigadores observaron una reducción significativa en la tasa de corrosión, lo que apunta a un mecanismo complejo mediante el cual la radiación afecta la integridad de los materiales en entornos de reactores nucleares. Asimismo, se analizan los efectos de la radiación en la corrosión de aleaciones en entornos de sales fundidas, destacando cómo la composición química de las aleaciones puede influir en su resistencia a la corrosión bajo radiación. Se observó que las aleaciones con mayores concentraciones de elementos solubles en las sales fundidas, como el cromo, experimentaron daños por corrosión más graves cuando se expusieron a radiación, esta última causaba que estos elementos abandonaran la aleación más rápidamente. Por el contrario, las aleaciones con elementos menos solubles en las sales fundidas, como el níquel, mostraron tasas de corrosión más lentas bajo irradiación, por tanto, estos elementos se acumulaban en los límites de grano y formaban recubrimientos protectores. Por último, el texto también aborda una serie de proyectos de investigación del MIT relacionados con la sostenibilidad y la mitigación del cambio climático, incluida una investigación sobre un proceso electroquímico para capturar y convertir eficientemente el dióxido de carbono en formas reutilizables. Este descubrimiento podría tener aplicaciones significativas en la descarbonización de sectores industriales difíciles de abordar, como la producción de acero y cemento, lo que destaca el compromiso continuo del MIT en abordar los desafíos energéticos y ambientales más apremiantes de nuestro tiempo.

El documento proporciona una visión integral de la investigación y la innovación en el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), abordando varios aspectos clave relacionados con la energía, la movilidad y la formación académica. Primero, se discute la investigación sobre la evolución de los costos de los sistemas de energía solar a lo largo del tiempo. Se destaca que, si bien las mejoras en hardware han sido un factor significativo en la reducción de costos, los llamados «costos blandos» relacionados con prácticas de permisos, gestión de la cadena de suministro y procesos de diseño de sistemas han sido menos influyentes en comparación. Esta observación subraya la importancia de abordar las ineficiencias en tecnologías blandas para continuar reduciendo los costos de la energía limpia, una consideración crucial en la búsqueda de soluciones sostenibles para el futuro. A continuación, se presentan perfiles de dos destacados profesores del MIT, Catherine Wolfram y Andy Sun, quienes representan diferentes aspectos de la investigación y la aplicación práctica en el campo de la energía. Catherine Wolfram, economista especializada en la economía de los mercados energéticos, se dedica a encontrar formas de descarbonizar los sistemas energéticos globales mientras se permite un desarrollo económico continuo, especialmente en países en desarrollo. Su experiencia en el Departamento del Tesoro de los Estados Unidos, donde contribuyó al desarrollo de modelos para abordar los efectos económicos globales de la sanción a las exportaciones de petróleo rusas después de la invasión de Ucrania, ilustra su enfoque en equilibrar los intereses competitivos en torno a la energía y el cambio climático. Por otro lado, Andy Sun, también profesor del MIT, se inspiró durante un viaje de estudio para optimizar las redes eléctricas y mejorar la eficiencia de los sistemas eléctricos, especialmente en lo que respecta a la integración de energías renovables. Su aplicación de principios de ingeniería para diseñar y mejorar la eficiencia de los sistemas eléctricos refleja un enfoque pragmático hacia la implementación de soluciones energéticas sostenibles en el mundo real. Además, se resume el trabajo del Equipo de Vehículos Eléctricos del MIT en la creación de una motocicleta eléctrica de celda de combustible de hidrógeno, dirigida por el estudiante de posgrado Aditya Mehrotra. Esta iniciativa destaca la exploración de tecnologías alternativas de movilidad impulsadas por hidrógeno, con el objetivo de promover discusiones y avances en sistemas de hidrógeno pequeños para aumentar la infraestructura y la adopción de esta fuente de energía limpia. La presentación de la motocicleta en diversas conferencias energéticas y la publicación de documentos académicos sobre el proyecto demuestran el compromiso del equipo con la difusión del conocimiento y la promoción de soluciones innovadoras en el campo de la movilidad sostenible. En otra instancia, se detalla un programa de orientación para estudiantes de primer año llamado «Discover the Energy Transition», organizado por la Iniciativa de Energía del MIT. Este programa busca exponer a los estudiantes a los recursos, programas y oportunidades de investigación en el campo de la energía en el MIT, con el objetivo de informar sus selecciones de cursos y despertar su interés en los estudios energéticos. Las visitas a instalaciones de energía renovable, reactores nucleares y granjas sostenibles destacan la naturaleza interdisciplinaria de los estudios de energía y la diversidad de enfoques dentro del campo. En conjunto, estas iniciativas y proyectos subrayan el compromiso continuo del MIT con la investigación innovadora y la formación de futuros líderes en el ámbito energético y ambiental.

 

El documento aborda una variedad de iniciativas y eventos relacionados con la energía limpia y el cambio climático, destacando el compromiso de diversas organizaciones y empresas en la búsqueda de soluciones innovadoras para abordar estos desafíos globales. En primer lugar, se describe el programa Discover Energy FPOP del MIT, que ofrece una semana de actividades diseñadas para educar a los estudiantes entrantes sobre cuestiones energéticas y climáticas, combinando experiencias académicas y prácticas para inspirar su participación en los programas de energía del MIT y su futura carrera profesional. A continuación, se resume la conferencia anual de la Iniciativa de Energía del MIT, donde se discutieron estrategias para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y se resaltó la disponibilidad de tecnologías limpias para combatir el cambio climático. Además, se abordaron temas relacionados con la comercialización de tecnologías emergentes desarrolladas en el MIT, así como los avances en proyectos de investigación estudiantil sobre energía. Adicionalmente destaca el simposio C3E del MIT, centrado en la promoción de la diversidad de género en el sector energético y el reconocimiento del liderazgo femenino en la transición hacia la energía limpia. Se enfatiza la importancia de la colaboración internacional y el apoyo comunitario en la lucha contra el cambio climático, así como el papel fundamental de las mujeres en este proceso. Además, se mencionan empresas emergentes como Form Energy y Antora Energy, que están desarrollando tecnologías innovadoras de almacenamiento de energía para integrar fuentes renovables en la red eléctrica y reducir las emisiones en industrias clave. Estas empresas están trabajando en proyectos para desplegar sus soluciones a gran escala, lo que podría tener un impacto significativo en la transición hacia un sistema energético más sostenible. Cómo uno de los puntos finales, se abordan las respuestas de las ciudades al aumento de las temperaturas y los desafíos del cambio climático, destacando la importancia de políticas y acciones que promuevan la resiliencia urbana y la reducción de emisiones. Se enfatiza la necesidad de acciones concretas y colaborativas a nivel local para abordar estos desafíos y construir un futuro más sostenible y equitativo para todos.

 

Para leer más ingrese a:

 

¡Haz clic para puntuar esta entrada!
(Votos: 0 Promedio: 0)

Compartir artículo

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

Busca los documentos, noticias y tendencias más relevantes del sector eléctrico

Buscador de documentos
Buscador de noticias y tendencias

Banco de Información

Descripción del semáforo tecnológico

Los documentos se clasifican en varios colores tipo semáforo tecnológico que indican el nivel de implementación de la tecnología en el país

Tecnología en investigación que no ha sido estudiado o reglamentado por entidades del sector.

La tecnología se aplica de manera focal y se encuentra en estudio por parte de las entidades del sector.

La tecnología se aplica de manera escalable y se encuentran políticas y regulaciones focales establecidas.

La tecnología se aplica a través de servicios  y se encuentran políticas y regulaciones transversales establecidas.

La tecnología se aplica de manera generalizada  y se tiene un despliegue masivo de esta.

Para acceder a todos los documentos publicados y descargarlos ingresa aquí