Alcanzar la meta de los acuerdos de París sobre el clima, sobre limitar el aumento de la temperatura media mundial a muy por debajo de dos grados centígrados en comparación con los niveles preindustriales, requerirá un mayor uso de las energías renovables y la reducción de la intensidad en las emisiones de CO2 por el consumo de combustibles fósiles.
La intermitencia de cuando sopla el viento y cuando brilla el sol es uno de los mayores retos que...
Alcanzar la meta de los acuerdos de París sobre el clima, sobre limitar el aumento de la temperatura media mundial a muy por debajo de dos grados centígrados en comparación con los niveles preindustriales, requerirá un mayor uso de las energías renovables y la reducción de la intensidad en las emisiones de CO2 por el consumo de combustibles fósiles.
La intermitencia de cuando sopla el viento y cuando brilla el sol es uno de los mayores retos que obstaculizan la integración generalizada de las energías renovables en las redes eléctricas, mientras que el costo de la captura de CO2 y su almacenamiento permanentemente bajo tierra es un gran reto para la des-carbonización ocasionado por la energía fósil.
Sin embargo, los investigadores del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, la Universidad Estatal de Ohio, la Universidad de Minnesota y Terracom, Inc. piensan que han encontrado una respuesta a ambos problemas con un sistema a gran escala que incorpora el secuestro de CO2 y el almacenamiento de energía.
El documento elaborado por el equipo, publicado en la edición de diciembre de la revista Ingeniería Mecánica, describe un sistema de energía del subsuelo que podría aprovechar la energía geotérmica, almacenar la energía obtenida de fuentes sobre el suelo para enviarla a la red de distribución durante todo el año como una batería subterránea masiva y, al mismo tiempo, almacenar CO2 de las centrales eléctricas de combustibles fósiles.
"Si se desea almacenar la gran cantidad de energía renovable necesaria para equilibrar los desajustes entre oferta y demanda estacional y almacenarla de manera eficiente, creemos que la mejor manera de hacerlo es subterránea", dijo el autor principal del artículo, Thomas Buscheck, líder de Geoquímica del Laboratorio Hidrológico y Ciencias del Medio Ambiente del Grupo. "Creemos que esta es una manera rentable para almacenar la energía suficiente como para que pueda ser utilizada más adelante."
El enfoque de equipo de Buscheck consiste en inyectar CO2 líquido en depósitos subterráneos ubicados en roca sedimentaria, creando una pluma de presión que empuja la salmuera hasta los pozos de producción a la superficie. La salmuera puede ser calentada y reinyectada en el depósito para almacenar energía térmica, y el CO2 presurizado resultante actuaría como un amortiguador, lo que permite que el sistema se carga o descarga en función de la oferta y la demanda. Cuando hay energía renovable insuficiente, el CO2 presurizado y la salmuera podrían ser puestos en libertad y convertirse en energía.
"El almacenamiento de este tipo de grandes cantidades de CO2 genera una alta presión. Este es el mayor desafío de mantener la energía permanentemente bajo tierra, pero es manejable ", dijo Buscheck. "Para asegurarse de que no tenemos demasiada presión, podemos desviar parte de la salmuera producida para generar agua a través de la desalinización. Entonces, si nos conectamos con la presión restante, podemos recargar el sistema de forma selectiva y poner la energía en nuestro sistema de almacenamiento cuando hay exceso y entregarlo cuando es necesario. "
De acuerdo con los modelos de computadora, la cantidad de CO2 que podrían ser almacenados bajo tierra por el sistema sería de al menos 4 millones de toneladas por año por más de 30 años, el equivalente del impacto de CO2 de una planta de carbón de 600 megavatios.
Con siete años en desarrollo, el concepto, que combina Sistemas de Geo-Energía Multi-Fluid desarrollados en el laboratorio y la Universidad Estatal de Ohio con CO2 Plume geotérmica (CPG) de investigadores de la Universidad de Minnesota, está atrayendo el interés de la industria, dijo Buscheck.
Este sistema integrado almacenaría dióxido de carbono en un depósito subterráneo, con anillos concéntricos de pozos horizontales de confinamiento del CO2 a presión por debajo de la roca sello. El CO2 almacenado desplaza salmuera que fluye hacia arriba a la superficie donde se calienta por las plantas térmicas (por ejemplo, granjas solares) y reinyectado en el depósito para almacenar energía térmica. Crédito de la imagen, Lawrence Livermore Laboratory.
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