Supera acero amorfo al de grano orientado en eficiencia de transformadores
23 de abril de 2024.- Los transformadores de red eléctrica podrían ser más eficientes con diferentes aceros.
¿Alguna vez has notado esos botes de metal sujetos a postes de servicios públicos? Esos son transformadores. Convierten la electricidad de alto voltaje de las centrales eléctricas en electricidad de nivel inferior que es segura para hogares y empresas. Hay 60 millones de transformadores en todo el país y vamos a necesitar muchos más a medida que Estados Unidos continúe electrificando todo, desde automóviles hasta hogares.
Resulta que el metal que hay dentro de esos transformadores es muy importante para la eficiencia energética.
Si la administración Biden quiere cumplir sus objetivos climáticos, debe buscar ahorros de energía en todos los lugares posibles, incluidos los transformadores eléctricos que son tan críticos para la red. El año pasado, el Departamento de Energía propuso utilizar un tipo diferente de metal dentro de los transformadores.
«Habría impulsado a Estados Unidos a adoptar una tecnología líder en el mundo llamada acero amorfo», dijo Andrew deLaski, director del Appliance Standards Awareness Project, que aboga por la eficiencia energética.
«Pensamos que la regla propuesta realmente iba en la dirección correcta», dijo. Pero algunos proveedores de electricidad, compañías eléctricas y plantas siderúrgicas no estuvieron de acuerdo.
Dos tipos de acero utilizados en transformadores.
Durante más de 70 años , los transformadores se fabrican con algo llamado acero eléctrico de grano orientado. El acero amorfo es relativamente nuevo.
«La eficiencia del acero amorfo es simplemente mejor, mucho mejor que la del acero eléctrico de grano orientado», explicó Jun Cui, profesor de ciencia e ingeniería de materiales en la Universidad Estatal de Iowa e investigador del Laboratorio Nacional Ames.
Explicó que el metal dentro de un transformador se enrolla en láminas o cintas superfinas, y cuanto más delgado es, más eficientemente conduce la electricidad.
El material amorfo es naturalmente delgado. «Es aproximadamente un 30% o un 40% más delgado que el acero eléctrico más delgado que jamás hayas visto», dijo Cui.
Y eso significa que se pierde menos energía cuando la electricidad pasa a través del transformador. Es por eso que muchos transformadores nuevos vendidos en Canadá y otros países contienen acero amorfo.
Cadena de suministro y otras cuestiones
Pero había un problema con la norma propuesta por el DOE: el material amorfo se produce en una sola planta en Estados Unidos, Metglas en Carolina del Sur.
Obtener un nuevo transformador de cualquier tipo ya puede llevar un par de años o más, y eso podría retrasarse aún más si todos los transformadores nuevos tuvieran que construirse con material amorfo.
Además, el productor nacional del tipo más antiguo de acero dijo que la norma podría provocar el cierre de sus plantas.
“Esto es ridículo”, dijo Daniel Vicente, director de la Región 9 del United Auto Workers, que representa a 1,500 trabajadores del acero en Cleveland-Cliffs en Pensilvania y Ohio.
Después de una reunión pública en Butler, Pensilvania, para exponer a los miembros del sindicato las preocupaciones sobre la regla propuesta por el DOE, señaló que si bien el acero amorfo se produce en Carolina del Sur, algunas de las materias primas se importan de China y otros países.
En lugar de cambiar todos los transformadores a este metal más nuevo, Vicente cree que Estados Unidos debería garantizar que haya suficientes negocios para mantener abiertas las plantas siderúrgicas tradicionales.
“¿Por qué cederíamos el último fabricante nacional de acero eléctrico para nuestra infraestructura crítica?” preguntó.
El DOE da marcha atrás
El DOE finalmente dio marcha atrás en los mandatos de eficiencia cuando finalizó su regla sobre transformadores esta primavera.
Ahora, sólo se necesitará acero amorfo en el 25% de los transformadores nuevos, y el resto aún se puede fabricar con el acero más antiguo.
La norma final del DOE reducirá las emisiones de CO2 en casi 85 millones de toneladas métricas en 30 años. Esto es sólo un tercio del CO2 que se habría ahorrado con la norma propuesta, según el experto en eficiencia Andrew deLaski.
«El riesgo aquí es que estamos duplicando la apuesta por la tecnología antigua», dijo, explicando que los transformadores pueden durar hasta 50 años, por lo que están bloqueando ineficiencias para las próximas décadas.
Reportacero
