Servidor de energía Bloom

El Bloom Energy Server o Bloom Box es un generador de energía de celda de combustible de óxido sólido (SOFC) fabricado por Bloom Energy , de Sunnyvale, California , que utiliza diversos combustibles, incluidos hidrocarburos líquidos o gaseosos ^{[ 1 ]} producidos a partir de fuentes biológicas, para generar electricidad en el lugar donde se utilizará o cerca de él. ^{[ 2 ] [ 3 ]} Soporta temperaturas de hasta 980 °C (1800 °F) . ^{[ 4 ]} Según la empresa, una sola celda (una placa de 100 mm × 100 mm compuesta por tres capas cerámicas) genera 25 vatios. ^{[ 5 ]}      

Las pilas de combustible tienen una vida útil de aproximadamente 10 años; según las previsiones sobre los costes del combustible, el punto de equilibrio para quienes adquieren el dispositivo se sitúa en torno a los 8 años. La tecnología de la pila sigue dependiendo de fuentes de energía no renovables para producir electricidad y, al no ser una pila de combustible de hidrógeno , produce dióxido de carbono (un importante gas de efecto invernadero ) durante su funcionamiento. Dado que el dióxido de carbono que sale del ánodo no se mezcla con el aire desoxigenado procedente del cátodo, sino únicamente con agua y combustible no consumido, puede separarse para su almacenamiento u otra disposición no atmosférica simplemente enfriando el flujo de escape.

En 2011, Bloom afirmó que se habían desplegado doscientos servidores en California para corporaciones como Google, Yahoo y Wal-Mart. ^{[ 6 ]}

El Bloom Energy Server utiliza placas cerámicas blancas delgadas de 100  ×  100  mm. ^{[ 7 ]} Cada placa está recubierta con una tinta verde a base de óxido de níquel en un lado, formando el ánodo, y otra tinta negra (probablemente manganita de estroncio y lantano ) en el lado del cátodo. ^{[ 8 ] [ 9 ]} Wired informó que el ingrediente secreto podría ser zirconia estabilizada con itria según la patente estadounidense 7572530  que se le otorgó a Bloom en 2009; este material es también uno de los materiales electrolíticos más comunes en el campo. ^{[ 10 ]} La solicitud de patente estadounidense 20080261099 , asignada a Bloom Energy Corporation, dice que el "electrolito incluye zirconia estabilizada con itria y una zirconia estabilizada con escandia , como una zirconia estabilizada con escandia-ceria". El ScSZ tiene una conductividad más alta que el YSZ a temperaturas más bajas, lo que proporciona mayor eficiencia y mayor fiabilidad cuando se utiliza como electrolito. Scandia es óxido de escandio ( Sc ₂ O₃ ) que es unóxidode metal de transición que cuesta entre US$1,400 y US$2,000 por kilogramo en forma de 99.9% de pureza. La producción mundial anual actual deescandioestá mejorando a alrededor de 40 toneladas por año desde 2022, en comparación con las 15-20 toneladas anuales de años anteriores. ^{[ 11 ]} La mayor parte de los 5,000 kilogramos utilizados anualmente provienen dede la era soviética.Para que Bloom Energy escale con éxito, requerirá un suministro significativo de escandio, es decir, 130 kg-150 kg de escandio por GW.

Para ahorrar dinero, el Bloom Energy Server utiliza placas de aleación metálica económicas para la conducción eléctrica entre las dos placas conductoras de iones rápidos de cerámica . En las pilas de combustible de menor temperatura de la competencia, se requiere platino en el cátodo. ^{[ 8 ]}

La empresa afirma que sus primeros servidores Bloom Energy de 100 kW se enviaron a Google en julio de 2008. ^{[ 21 ]} Cuatro de estos servidores se instalaron en la sede de Google, que se convirtió en el primer cliente de Bloom Energy. ^{[ 17 ]} Otra instalación de cinco cajas ^{[ 1 ]} produce hasta 500  kW en la sede de eBay en California. ^{[ 17 ]} Bloom Energy declaró que entre sus clientes se encuentran Staples (300  kW  – diciembre de 2008), ^{[ 22 ]} Walmart (800  kW  – enero de 2010), ^{[ 23 ]} FedEx (500  kW), ^{[ 24 ]} The Coca-Cola Company (500  kW) ^{[ 25 ]} y Bank of America (500  kW). ^{[ 26 ] [ 27 ]} Cada una de estas instalaciones se ubicó en California.

Un sistema de pila de combustible Bloom Box de 1 megavatio instalado en la sede de Yahoo en Sunnyvale, California, en 2014, está diseñado para "alimentar un tercio de la electricidad de los edificios del campus de Yahoo". ^{[ 28 ]}

Stop & Shop Supermarket Company anunció un  sistema de 250 kW en 2015, y en 2020 anunció planes para configurar 40 tiendas de MA y NY en "microrredes" utilizando servidores de Bloom Energy. ^{[ 29 ]}

Sridhar anunció planes para instalar servidores de Bloom Energy en países del tercer mundo. ^{[ 30 ]} El ex presidente del Estado Mayor Conjunto , Colin Powell , ahora miembro de la junta directiva de Bloom Energy, dijo que los generadores de Bloom Energy podrían ser útiles para el ejército porque son más ligeros, más eficientes y generan menos calor que los generadores tradicionales. ^{[ 31 ]}

Los servidores de Bloom Energy apilan pequeñas celdas de combustible para que funcionen en conjunto. ^{[ 7 ] [ 32 ]} El enfoque de Bloom Energy consiste en ensamblar pilas de celdas de combustible que permiten que las placas individuales se expandan y contraigan a la misma velocidad a altas temperaturas. ^{[ 7 ]} Sin embargo, otros productores de celdas de combustible de óxido sólido han resuelto el problema de las diferentes velocidades de expansión de las celdas en el pasado. ^{[ 9 ]} Scott Samuelsen, del Centro Nacional de Investigación de Celdas de Combustible de la Universidad de California, Irvine, cuestionó la vida útil de los servidores de Bloom. "En este punto, Bloom tiene un excelente potencial, pero aún no han demostrado que hayan cumplido con los estándares de confiabilidad". ^{[ 32 ]} El experto del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley, Michael Tucker, afirmó: "Debido a que operan a altas temperaturas, pueden aceptar otros combustibles como gas natural y metano, y esa es una enorme ventaja... La desventaja es que pueden romperse al calentarse o enfriarse". ^{[ 32 ]}

El capitalista de riesgo John Doerr afirmó que el Bloom Energy Server es más barato y limpio que la red eléctrica. ^{[ 1 ] [ 16 ]} Un experto de Gerson Lehrman Group escribió que, dadas las pérdidas actuales de transmisión de electricidad de alrededor del 7 % y la eficiencia de las centrales eléctricas de gas de tamaño industrial del 33-48 %, el Bloom Energy Server es hasta dos veces más eficiente que una central eléctrica de gas. ^{[ 2 ]} Fortune afirmó que "Bloom aún no ha publicado cifras sobre cuánto cuesta operar el Bloom Box por kilovatio hora" y estima que el gas natural, en lugar del biogás, será su principal fuente de combustible. ^{[ 33 ]} El reportero de AP Jonathan Fahey escribió en Forbes : "¿De verdad estamos cayendo en esto otra vez? Todas las empresas de tecnología limpia del planeta dicen que pueden producir energía limpia a bajo costo, pero ninguna puede. Los subsidios o mandatos gubernamentales mantienen a flote a toda la industria mundial. Hay que reconocerle a Bloom que la empresa ha logrado aprovechar la maquinaria publicitaria como ninguna otra empresa de tecnología limpia que se recuerde." ^{[ 34 ]}

Un analista de Gerson Lehrman Group escribió que GE desmanteló su grupo de celdas de combustible alrededor de 2005 y Siemens casi desmanteló el suyo. ^{[ 2 ]} GE Power Conversion está investigando un híbrido de energía SOFC. ^{[ 40 ]} United Technologies fabricaba celdas de combustible que costaban $4,500 por kilovatio. Era el único gran conglomerado que tenía tecnología de celdas de combustible competitiva, pero vendió UTC Power en febrero de 2023. Posteriormente se declaró en bancarrota, aunque sus activos fueron adquiridos por otros. ^{[ 2 ]} Toshiba tiene tecnología para proporcionar energía a un dispositivo pequeño, no a un vecindario. ^{[ 2 ]}

FuelCell Energy fabrica centrales eléctricas de pilas de combustible de carbonato fundido (MCFC) tanto para la venta como para su uso en acuerdos de compra de energía ^{[ 41 ]} , y ha estado demostrando centrales eléctricas y electrolizadores basados ​​en óxido sólido, ^{[ 42 ]} aunque (a octubre de 2025) ninguno de estos últimos se ha vendido comercialmente todavía.

Sprint posee 15 patentes sobre pilas de combustible de hidrógeno y utiliza 250 pilas de combustible para proporcionar energía de respaldo a sus operaciones. Sprint utiliza energía de pilas de combustible desde 2005. En 2009, el programa de pilas de combustible de Sprint recibió una subvención de 7,3 millones de dólares del Departamento de Energía de Estados Unidos para ampliar la capacidad de hidrógeno de sus tanques de pilas de combustible, pasando de proporcionar hasta 15 horas de energía de respaldo a 72 horas. ^{[ 43 ]} Sprint se asoció con ReliOn y Altergy para la fabricación de pilas de combustible, y con Air Products and Chemicals como proveedor de hidrógeno. La empresa alemana de pilas de combustible P21 ha estado trabajando en proyectos similares para suministrar energía de respaldo para operaciones celulares. ^{[ 44 ]}

En octubre de 2009, el Departamento de Energía otorgó casi 25 millones de dólares en subvenciones para la investigación y el desarrollo de combustibles solares. ^{[ 10 ] [ 45 ]}

En octubre de 2012, el gobierno de EE. UU. otorgó a Bloom Energy 70.710.959 dólares en el marco de su programa de premios energéticos de la sección 1603. ^{[ 46 ]}

Un competidor afirmó que la Bloom Box utiliza un "electrolito grueso" que requiere  temperaturas de 900 °C para superar la resistencia eléctrica. Topsoe Fuel Cell ^{[ 47 ]} y Ceres Power, en cambio, emplean tecnología de "ánodo grueso" que permite el funcionamiento a temperaturas más bajas. Ceres tiene un programa de cuatro años para instalar 37.500 unidades en los hogares de los clientes de British Gas del Reino Unido . ^{[ 48 ]}

Los productos de Ballard Power , de escala comparable, se basan en pilas de combustible de membrana de intercambio de protones .  Las unidades de 150 kW de Ballard están destinadas a aplicaciones móviles, como autobuses municipales, ^{[ 49 ]} mientras que sus  sistemas estacionarios más grandes de 1 MW se configuran a partir de bancos de  bloques de construcción de 11 kW. ^{[ 50 ]}

Otro competidor en Europa y Australia es Ceramic Fuel Cells . Afirma una eficiencia del 60% para las unidades de solo potencia; estas pilas de combustible se basan en tecnología derivada del CSIRO de Australia . ^{[ 51 ]}

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