Cómo las minas de carbón en desuso y el hidrógeno son clave para el almacenamiento de energía alternativa - World Energy Trade
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Jue, Ene
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Cómo las minas de carbón en desuso y el hidrógeno son clave para el almacenamiento de energía alternativa

Imagen tomada de Compelo

Investigación, Desarrollo e Innovación
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Un proyecto del Estudio geológico británico para obtener energía geotérmica de una mina cerrada ubicada en Glasgow, y los planes para captar energía eólica de generación media, son algunas de las ideas alternativas para el almacenamiento de energía, presentadas en la conferencia energética ERA Vision 2018 Midlands.

Cuando disminuye la demanda, el exceso de energía producida por los sistemas fotovoltaicos y las turbinas puede desperdiciarse, pero los científicos están buscando nuevas formas de almacenamiento que vayan más allá de las baterías tradicionales, con el propósito de hacer que el advenimiento de las tecnologías de almacenamiento de energía alternativa, sea crucial para un futuro sin carbono.

Esto incluye energía térmica, aire comprimido y energía hidroeléctrica bombeada, las cuales fueron algunas de las opciones discutidas en la conferencia de energía ERA Vision 2018 Midlands del programa Energy Research Accelerator llevada a cabo la semana pasada.

Alternativas de almacenamiento de energía para el viento

Investigadores de la Universidad de Nottingham están estudiando diferentes formas de almacenar el viento y el hidrógeno.

El profesor Garvey, líder en temas académicos de la universidad para geología dentro de la ERA, está explorando los sistemas de generación de energía integrada (GIES) , que almacenan energía en algún punto, a lo largo de la transformación entre la energía primaria y la electricidad.

Estos sistemas de almacenamiento, ya se utilizan en la generación de energía hidroeléctrica natural y biomasa, pero los investigadores están intentando replicar esto para la energía eólica .

"Queremos transformar una turbina eólica de ser un dispositivo que produce electricidad cuando el viento sopla, a algo que produce electricidad cuando hay demanda", dice Garvey

 Alternativas de almacenamiento de energía para el viento

Reutilización de minas de carbón profundas para almacenamiento de energía alternativa

Las rocas subterráneas podrían ser importantes para la descarbonización, según un científico del British Geological Survey (BGS).

El profesor Mike Stevenson dice: “La carbonización fue la Revolución Industrial y la Tierra nos ayudó en ese momento. Ahora estoy convencido de que podemos usar la geología y la subsuperficie para hacer lo contrario".

El Departamento de Negocios, Energía y Estrategia Industrial otorgó una subvención de £ 31 millones a BGS para desarrollar dos sitios de prueba, uno de ellos, ubicado en una mina de carbón profunda en el este de Glasgow que naturalmente se inundó con agua registrada a aproximadamente 12 ° C.

Comenzando a trabajar este mes, estudiará la energía geotérmica a baja temperatura justo debajo de la superficie de la tierra para averiguar si el agua caliente se puede utilizar para generar calor renovable. Si tiene éxito, las minas en desuso en todo el país podrían proporcionar una fuente de calor de bajo costo y baja emisión de carbono para los hogares en el futuro.

Iguakmente, el BGS está trabajando en el almacenamiento de energía de aire comprimido, una tecnología mediante la cual se puede utilizar el exceso de energía para comprimir el aire, que se bombea a las instalaciones de almacenamiento subterráneo, de hidrógeno en sal.

El profesor Stevenson explica: “Muchas ciudades británicas están en minas de carbón, incluyendo Nottingham y South Wales

Y está investigando las posibilidades de usar gas de esquisto, que se extrae de las profundidades subterráneas mediante fracking, para el almacenamiento de energía, ya que contiene elementos altos de los metales de la batería, el níquel y el vanadio.

El hidrógeno podría ser un material crucial en el cambio climático.

A principios de este mes, el comité asesor independiente del Comité de Cambio Climático del Reino Unido publicó su Hydrogen en un informe de economía con bajas emisiones de carbono, donde indicó, que el hidrógeno es una "opción creíble para ayudar a descarbonizar el sistema energético del Reino Unido".

A diferencia del gas natural, cuando el hidrógeno puro se combina con el oxígeno y se quema, no produce emisiones dañinas de CO2 (solo calor y agua) y no produce emisiones de óxidos de nitrógeno o partículas cuando se utiliza en el transporte para alimentar vehículos de celdas de combustible eléctricas.

El comité sugirió que el elemento podría reemplazar el gas natural en las partes del sistema donde la electrificación no es factible o es demasiado costosa, por ejemplo, al proporcionar calor en los días más fríos de invierno, los procesos de calor industrial y la generación de energía de respaldo.

Al pedir al gobierno que se comprometa con una estrategia de baja emisión de carbono en los próximos tres años, también dijo que el uso de hidrógeno podría crecer a través de la captura y el almacenamiento de carbono, al tiempo que lo produce para aplicaciones que no requieren grandes cambios de infraestructura. Estos podrían incluir la generación de energía, la inyección en la red de gas y el transporte basado en depósitos.

Mientras tanto, el informe H21 North of England, también publicado este mes por los proveedores británicos de gas Cadent y Northern Gas Networks, junto con el gigante energético noruego Equinor, pidió la "hidrogenización" del norte de Inglaterra.

Implicaría gastar £ 22.700 millones en el diseño de un sistema de producción, distribución y almacenamiento de hidrógeno que crearía la planta de reducción de CO2 más grande del mundo.

Al suministrar hidrógeno, en lugar de gas natural, a través de la red existente a hogares y negocios en la región, tendría el potencial de descarbonizar el 14% del calor del Reino Unido para 2034.

El informe fue seguido por el establecimiento de la North West Hydrogen Alliance la semana pasada para impulsar la inversión y la innovación en el uso del hidrógeno en los sistemas energéticos, promoviendo al noroeste de Inglaterra como líder de la industria.

El profesor Gavin Walker, que se especializa en la investigación de tecnología de almacenamiento de hidrógeno en la Universidad de Nottingham, dice que es un "momento realmente emocionante para el hidrógeno".

El hidrógeno se puede combinar con el gas natural para alimentar hogares, negocios y transporte

Está trabajando en aleaciones de almacenamiento de hidrógeno, que son materiales metálicos que pueden absorber y liberar de manera reversible cantidades significativas de hidrógeno de la fase gaseosa o electroquímicamente.

"Puede cargar estos materiales y obtener densidades mayores que el hidrógeno líquido", dice.

"Queremos un material de almacenamiento relativamente barato por lo que estaremos trabajando en metales más baratos".

La Universidad de Nottingham está trabajando con la ERA y sus socios en la India para crear microrredes, una red eléctrica a pequeña escala que opera independientemente de la red eléctrica principal.

El profesor Walker agrega: “Además de poder almacenar hidrógeno como gas para una celda de combustible o quemarlo, el proceso de combinación de hidrógeno con el metal es muy exotérmico, lo que significa que se genera mucho calor. Así que puedes usarlo como almacén de energía térmica.

"Los hidruros metálicos son muy versátiles y pueden usarse no solo para almacenar gas, sino también para almacenar calor y comprimir gas hidrógeno".