Energía renovable podría almacenarse a través de hidrocarburos

A principios de este año, el gigante energético con sede en el Reino Unido, BP, estimó que la energía renovable representaría aproximadamente el 30 % de los suministros de electricidad del mundo para 2040, lo que lo convierte en el más rápido para establecerse en el mercado global.

La compañía también predijo que para el mismo año, la cifra para el uso de renovables en Europa podría llegar al 50 %.

Sin embargo, un problema que podría dificultar el progreso es la dificultad y el gasto necesarios para almacenar el exceso de energía producida por instalaciones como parques eólicos y solares, con sus picos de producción inherentemente impredecibles.

Hablando en la conferencia del Grupo de Usuarios dela compañía de tecnología Honeywell, el gerente de producto Hans-Peter Smid dijo: “El suministro, particularmente del viento y el sol, normalmente excede la demanda si solo instala suficientes paneles solares».

“Con la energía eólica, tendrás demasiada energía, por lo que el problema es aprovechar esa energía para mantenerla, el almacenamiento de la batería es, por supuesto, muy difícil, por lo que todos están tratando de encontrar otras formas».

«El problema es que la electricidad no puede almacenarse durante mucho tiempo o a gran escala».

Las baterías se han empleado tradicionalmente, y algunos expertos predicen que el uso de baterías de iones de litio crecerá tan rápidamente como la expansión de los mercados de energías renovables.

Sin embargo, el uso de estas baterías, y más específicamente la extracción del litio, puede tener efectos sociales y ambientales perjudiciales, y cualquier fuga o derrame puede tener un efecto negativo en las comunidades, los ecosistemas y la producción de alimentos.

Junto a esto, la capacidad de almacenamiento de energía es limitada, lo que significa que no se puede almacenar toda la electricidad «limpia«.

Estas son las razones por las cuales algunos en la industria están recurriendo al uso de hidrocarburos para retener de manera más eficiente la energía renovable que se genera.

¿Qué es el hidrocarburo?

Una clase de compuesto químico orgánico, el hidrocarburo es una sustancia compuesta de elementos de carbono e hidrógeno.

Los principales componentes que componen la sustancia son el petróleo y el gas natural, que lo utilizan tradicionalmente como combustible, así como materias primas para la producción de productos como la fibra y el caucho.

Junto a esto, el hidrocarburo también se puede usar para fabricar ciertos tipos de plástico, incluidos el polietileno, el polipropileno y el poliestireno.

Como sustancia natural, los hidrocarburos están tradicionalmente presentes en la composición de los combustibles fósiles y también se pueden encontrar en árboles y plantas.

Figura 1. Para producir la electricidad, se quema el hidrocarburo, y un subproducto de esto es agua

Las sustancias de hidrocarburos se forman comúnmente cuando hay hidrógeno y carbono y se aplica una cantidad extrema de presión a los dos elementos en un ambiente libre de oxígeno.

¿Cómo se convierte la energía de fuentes renovables en hidrocarburos?  

Según Smid, el hidrocarburo puede soportar de uno a 100 megavatios de energía proveniente de tecnología renovable.

Además de esto, debido a la red de suministro de energía de gas natural que ya existe, es mucho más fácil de administrar en las condiciones actuales.

Figura 2. Para producir la electricidad, se quema el hidrocarburo, y un subproducto de esto es agua

Él dijo: «Si le queda energía, podría llenar las líneas de gasolina por electrólisis hecha de agua, agregarle algunos electrones y se convierte en hidrógeno como subproducto, también puede obtener más oxígeno adentro».  

El hidrocarburo se quema para «liberar» la energía almacenada, siendo el agua el único subproducto.

Smid dijo: «Ahora el hidrógeno producido por electrólisis puede almacenarse usando cavernas de sal o licuándose, convirtiéndolo de esa manera, en líquido, el paso siguiente seria comprar una tubería hidráulica y luego agregarla a la red de gas natural para su distribución, usando así todos estos gases nuevamente para la generación de energía».  

¿Dónde se utilizan los hidrocarburos para almacenar electricidad?

Una empresa que trabaja en el campo de la retención de energía de hidrocarburos es la firma alemana Uniper Energy Storage.

Una escisión del gigante energético E.ON, la empresa construyó la primera planta de demostración del mundo para almacenar energía eólica en la red de gas natural en una instalación en el municipio alemán de Falkenhagen en 2018.

La instalación fue lanzada por primera vez por E.ON en 2013, y utiliza energía eólica para hacer funcionar el equipo de electrólisis que transforma el agua en hidrógeno, que luego se inyecta en el sistema regional de transmisión de gas.

Figura 3. Uniper se involucró por primera vez en la planta de Falkenhagen en 2018

En marzo de este año, Uniper comenzó a funcionar, produciendo hasta 1,400 metros cúbicos de metano sintético (SNG) por día, lo que equivale a aproximadamente 14,500 kWh de energía.

El director de operaciones de Uniper, Eckhardt Rümmler, dijo: “La red de gas y el almacenamiento de gas son la única tecnología disponible a largo plazo para almacenar grandes volúmenes de energía renovable estacionalmente».  

“Al mismo tiempo, la energía a gas contribuye a reducir las emisiones de CO2 al usar dióxido de carbono como materia prima para la extracción de metano».  

“Para que las tecnologías puedan alcanzar su máximo potencial en el futuro, se requiere una conversión gradual de la red de gas natural a gas verde».  

«Los prerrequisitos cruciales para esto son que la electricidad utilizada esté exenta de los cargos al consumidor y que se tengan en cuenta los ahorros de CO2 en los sectores de transporte y calor».  

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