Los capacitores eléctricos de alta capacitancia son capaces de almacenar energía en lugar de usar una batería. De ser así, ¿podrían tener 7 kws de energía utilizable para uso doméstico?
Estos son supercapacitores de los que estás hablando. Una batería de iones de litio con la misma capacidad de energía costará y pesará un 10% tanto o menos. Por lo tanto, los condensadores solo se consideran cuando la densidad de potencia es importante (por ejemplo, la rapidez con la que necesita la energía disponible, como en las unidades de flash de cámara de alta intensidad o los detonadores eléctricos para explosivos), en cuyo caso las baterías químicas no se pueden comparar.
Para el uso doméstico, la clave es la lentitud, la estabilidad y el sostenimiento, por lo que el almacenamiento electroquímico está aquí para quedarse por muchos años. Sin mencionar el $$$.
Los condensadores almacenan energía, por lo que, por supuesto, es posible en el sentido de que no se violan leyes de la física. Para decidir si es práctico, haz las matemáticas. Realmente debería haber sido obvio hacer esto en primer lugar.
La energía almacenada en un condensador es:
E = C V 2 / 2
La capacidad para almacenar una energía específica a un voltaje específico es, por lo tanto:
C = 2 E / V 2
La energía que desea almacenar es de 7 kWs, o 7 kJ. Usted dice que esto es para respaldar el poder de una casa, por lo que digamos 200 V. Así que tenemos:
C = 2 (7 kJ) / (200 V) 2 = 350 mF
Ahora calcule que el circuito electrónico que convierte la energía del condensador en un seno de línea de alimentación normal puede lidiar con un rango de voltaje de 2: 1, lo que significa que solo se puede acceder a 3/4 de la energía en la tapa. Ahora necesitas 470 mF. El circuito tendrá alguna pérdida. Digamos que es 75% eficiente, por lo que ahora necesita 620 mF.
Eso no será barato ni pequeño, y se realizaría en un banco de condensadores más pequeños en paralelo. Simplemente miré a mi alrededor y
Sin embargo, 7 kWs no es mucha energía para toda una casa. Eso es 700 W durante 10 segundos, 117 W durante un minuto o solo 2 W durante una hora. La mayoría de las casas consumen más de 2 W, incluso cuando todo está "apagado", por lo que este nivel de energía de respaldo no es bueno para más que evitar unos pocos segundos de falla de energía. Abordaría el problema de una rama de árbol que se cae y pone en cortocircuito las líneas eléctricas, el interruptor se dispara y luego se reinicia en unos pocos segundos. Más allá de eso no es de mucha utilidad.
Los supercondensadores de grafeno están a punto de romperse comercialmente. Existen reclamos de que serán mucho más baratos que la batería de iones de litio de Tesla y brindarán los 7 kws de energía que busca a $ 100 por kw. Sunvault actualmente está construyendo una funda para teléfonos inteligentes que los usará, cargará un teléfono en 5 minutos y ejecutará su teléfono durante el día. También tienen un súper condensador planeado configurado para sus paneles solares. Es difícil decir exactamente a qué distancia están, pero esperemos.
Anticipan que serán más pequeñas que las baterías de ión de litio y tendrán la mayor densidad de almacenamiento y densidad de potencia para ejecutar una casa.
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