How solid-state transformers could help power the AI boom

Los transformadores son piezas clave pero casi invisibles de la red eléctrica. Estos dispositivos ayudan a mover la energía de forma eficiente a largas distancias, pero son complejos y su suministro es escaso. Dado que su diseño básico no ha cambiado mucho en un siglo, requieren una actualización. Ante la creciente demanda de electricidad por vehículos eléctricos y centros de datos, se busca modernizarlos con versiones de estado sólido.

A diferencia de los transformadores convencionales, que usan grandes cantidades de acero especializado y kilómetros de cable de cobre, los modelos de estado sólido combinan componentes magnéticos con semiconductores de alta potencia. Esto los hace más compactos y permite un mayor control sobre el flujo eléctrico. Aunque todavía están en desarrollo y no pueden reemplazar a los de alto voltaje para transmisión de larga distancia, representan el futuro de la red.

Un prototipo de un megavatio probado por la Autoridad de Energía de Nueva York y el EPRI alcanzó una eficiencia del 98%, comparado con el 96% de un sistema convencional. Esto significa que los transformadores de estado sólido podrían reducir a la mitad las pérdidas de energía en el sistema. En el corto plazo, su uso se centrará en centros de datos para alimentar los racks de servidores.

La empresa Heron Power está construyendo una fábrica de 100 millones de dólares en California para producir estos transformadores avanzados, con una producción prevista para iniciar en 2027. Uno de los retos es que sus componentes electrónicos tienen más puntos de falla que los tradicionales, pero diseños modulares permitirán que el sistema siga funcionando si una parte falla, evitando apagones totales.

Actualmente, la escasez de transformadores convencionales es un cuello de botella crítico; los tiempos de espera para equipos grandes pueden llegar hasta los cinco años. La tecnología de estado sólido busca aliviar esta presión, aunque todavía se requiere ingeniería adicional para que puedan manejar los voltajes extremadamente altos de las líneas de transmisión principales.