El impacto ambiental de la electrónica de potencia: prácticas de sostenibilidad
La producción de electricidad contribuye de manera significativa a la liberación de metales peligrosos y otros contaminantes a los cursos de agua. Además, contamina el suelo al arrojar millones de toneladas de cenizas de carbón que contienen mercurio, cadmio y arsénico.
Las emisiones de dióxido de carbono de las centrales eléctricas contribuyen al cambio climático, que tiene diversos efectos sobre los ecosistemas. El clima afecta la existencia de vida y su desarrollo, comportamiento e interacción con su entorno. Las variaciones de temperatura, los patrones de precipitación y los elementos climáticos en los hábitats afectan a los animales que forman los ecosistemas.
Eficiencia en el uso de la energía
La electrónica de potencia puede aumentar la eficiencia energética de los sistemas eléctricos mediante la reducción de pérdidas, la optimización de la calidad de la energía y la mejora de la integración de fuentes de energía renovables. Esta es una de sus principales ventajas.
Por ejemplo, al convertir la corriente alterna (CA) de la red en corriente continua (CC) para la transmisión a larga distancia y de nuevo en CA para la distribución local, la electrónica de potencia puede ayudar a reducir las pérdidas de transmisión y distribución de energía. La electrónica de potencia puede mitigar las variaciones provocadas por fuentes de energía renovables intermitentes, como la solar y la eólica, al controlar el voltaje y la frecuencia de la red.
Repercusiones sociales
Además, la electrónica de potencia tiene efectos sociales sobre diversas partes interesadas al plantear nuevos peligros, problemas y posibilidades. La electrónica de potencia, por ejemplo, puede abrir nuevas vías para el espíritu emprendedor, la innovación y la educación en ingeniería eléctrica al facilitar el desarrollo de nuevos productos, servicios y aplicaciones.
La regulación, la estandarización y la coordinación entre muchas partes, incluidos los gobiernos, las empresas de servicios públicos, los fabricantes y los consumidores, pueden enfrentar dificultades adicionales. Al hacer que los sistemas eléctricos sean más complejos y vulnerables a ataques, fallas y accidentes, la electrónica de potencia puede introducir nuevos peligros para la seguridad, la privacidad y la protección.
Tecnologías de baterías: el poder de la nueva química
Impulsado por la lucha contra el cambio climático y la transición energética, el panorama empresarial puede ser testigo de avances revolucionarios que brinden nuevas oportunidades para el sector de las baterías y fomenten un uso más sostenible de los recursos. Con importantes ramificaciones industriales para todos los países, las corporaciones y los gobiernos deberían priorizar la mejora del rendimiento de las baterías y la reducción de los costos.
Si bien el ferrofosfato de litio (LFP) y el níquel, manganeso y cobalto (NMC) son ahora la norma para los autos eléctricos, otras tecnologías de baterías, como las baterías sin cobalto (iones de sodio) o de estado sólido, ahora están bajo investigación y podrían ganar velocidad en 2024. Las baterías de estado sólido, que se prevé que tengan un precio más competitivo, representan un avance sustancial en la tecnología de baterías, especialmente para los autos eléctricos.
Electrónica de potencia: obstáculos y avances de las energías renovables
El precio de los equipos de electrónica de potencia es uno de los principales obstáculos. A pesar de las recientes reducciones de precios, todavía representan una parte considerable del coste total del sistema. El objetivo de los investigadores y fabricantes es crear soluciones más asequibles mediante el uso de nuevos materiales, técnicas de fabricación mejoradas y mayores volúmenes de producción.
Otro desafío es la eficiencia de la electrónica de potencia.
Aún se pueden mejorar, aunque hayan avanzado significativamente con el paso del tiempo. Menos energía perdida durante la conversión significa un mayor rendimiento del sistema.
El futuro de la electrónica de potencia
Los elementos tecnológicos clave que impulsan la electrónica de potencia incluyen el ciclo de vida, la tolerancia ambiental, la reducción de costos, las ganancias de eficiencia, los avances en la densidad de potencia y las aplicaciones sencillas y flexibles. Sin embargo, el desarrollo de la electrónica de potencia presenta una dificultad a la hora de mejorar un requisito de diseño. Debemos crear electrónica de potencia que sea más duradera, rentable y sostenible si queremos avanzar.
