La empresa de energía austriaca RAG ha desarrollado un método para producir gas natural de forma natural para almacenar energía renovable.
La energía renovable y cómo hacerla disponible durante todo el año sigue siendo uno de los grandes desafíos para hacer que el consumo de energía sea más sostenible y eficiente. Esto se debe en gran parte a que el gas natural sigue siendo una fuente de energía importante, especialmente en el mercado de la calefacción.
Con los proyectos de investigación “Underground Sun Conversion” (USC) y “USC – Flexible Storage” , RAG Austria está desarrollando posibles formas de abordar ambos problemas. Esto incluye el desarrollo del almacenamiento estacional de energía renovable, así como la optimización de las formas de producir gas natural en grandes cantidades.
El gas natural representa alrededor del 23% del consumo de energía en Europa. En Alemania, es la segunda fuente de energía más importante. El gas natural se puede producir artificialmente utilizando sistemas de energía a gas. En un primer paso, la energía eléctrica (p. Ej., Producida por energía solar y eólica) se convierte en hidrógeno, con mayor frecuencia mediante electrólisis. Luego, el hidrógeno se usa directamente o se convierte en un gas de uso más común, como el gas natural.
Problemas con la conversión
“El hidrógeno tiene una densidad de energía significativamente menor. Esto significa que para almacenar la misma cantidad de energía, necesito más volumen de almacenamiento ”, dice Stephan Bauer, director de Tecnología de Gas Verde en RAG Austria. “Otra desventaja es que no hay una infraestructura de gran alcance para el uso de hidrógeno”. Por el contrario, si el hidrógeno se convierte aún más en metano, “hay un paso de conversión adicional que conduce a una eficiencia algo menor. Pero la densidad de energía es mucho mayor. Y la infraestructura perfecta ya está ahí. Ya existe en toda Europa y es compatible con nuestro sistema energético existente ”, explica Bauer.
Si bien la producción de gas sintético no es nueva, su conversión en reactores tiene sus defectos: producir gas sintético requiere mucha energía renovable. Como resultado, es más costoso que el uso directo de electricidad. Sin embargo, para un suministro estable durante todas las estaciones, podría ser la única solución. Otro aspecto significativo es que, como señala Bauer, “simplemente carecen de volumen”.
Millones de años
“Mientras investigaban su instalación de prueba en Austria, los investigadores encontraron microbios que se sabe que están involucrados en la producción de gas natural. Añadiendo CO2 e hidrógeno producido de forma sostenible, se ha vuelto a poner en marcha un proceso que produjo metano por primera vez hace millones de años ”.
Sun Conversion es una tecnología desarrollada por RAG Austria en colaboración con la Universidad de Recursos Naturales y Ciencias de la Vida Aplicadas en Viena, Austria. Como resultado de esta investigación, la producción de gas natural, la metanización, puede reactivarse naturalmente en depósitos de gas de arenisca agotados.
Esto significa que el gas natural podría producirse en cantidades significativamente mayores que antes. “En nuestras instalaciones de almacenamiento, incluso una pequeña instalación de prueba, tenemos un volumen de más de un millón de metros cúbicos. “En total, hay más de seis mil millones de metros cúbicos en Austria”, dice Bauer. “No puedo conseguir reactores tan grandes en la superficie”.
Si la conversión en otros reservorios de arenisca funciona en todo el mundo depende de si están presentes los microbios necesarios. “Hay depósitos de gas natural donde el gas fue producido por un proceso térmico en lugar de microbiológico. Se puede suponer que la transformación funciona peor allí ”, explica Bauer. “Pero todavía no quisiera afirmar que tienen que ser reservorios de arenisca. Nuestros depósitos han demostrado ser adecuados, pero no podemos asumir que todos los depósitos son adecuados. Eso ciertamente debe analizarse en consecuencia “.
Almacenamiento de energía estacional
Las pruebas iniciales muestran que la conversión podría ocurrir en cuestión de semanas. “Todavía estamos analizando las tasas de conversión y cómo impulsarlas”, dice Bauer. “Pero la pregunta es si este factor tiempo es realmente relevante. Porque no se trata solo de conversión, sino también del aspecto del almacenamiento de energía y el almacenamiento estacional específicamente. Eso significaría que si los gases se almacenan en verano y tienen que estar disponibles en invierno, se les puede dar una cierta cantidad de tiempo para que se conviertan “.
Después de la conclusión de USC a finales de 2020, RAG Austria junto con sus socios comenzaron su segundo proyecto: “USC – Flexible Storage”. Esto se centra más en almacenar energía a largo plazo para garantizar un suministro de energía continuo incluso durante los meses más fríos y oscuros.
“Hay un excedente de energías renovables, como el sol o el viento, durante el verano”, afirma Bauer. Esto cambia una vez que los días se hacen más cortos y fríos y se requiere más energía para calentar y alumbrar los hogares. “La disponibilidad de fuentes de energía renovable no es la misma, pero la demanda es significativamente mayor. Tenemos que poder satisfacer esta demanda de almacenamiento de energía ”.
Cantidades sustanciales de energía
Para contrarrestar esto, la compañía ahora se enfoca en almacenar energía de manera eficiente. “El gas (verde, gas natural, hidrógeno) es solo un portador de energía almacenable. No puedo almacenar electricidad como tal. A corto plazo, puedo hacer esto con baterías. Pero cantidades sustanciales de energía solo pueden almacenarse materialmente a través de portadores de energía almacenables ”, según Bauer.
Para garantizar un suministro suficiente durante todo el año en el futuro, las fuentes de energía sostenibles (por ejemplo, plantas solares o eólicas) deberán incrementarse y optimizarse. “Hay tantas cosas que deben verificarse e investigarse. Suponemos que muchos otros jugadores están haciendo sus deberes allí. La Comisión Europea también está haciendo un gran esfuerzo para garantizar que se siga desarrollando la infraestructura correspondiente ”, afirma Bauer.
“Nosotros, como RAG Austria, queremos desarrollar aún más nuestras instalaciones de almacenamiento y prepararlas para el futuro que sirvan a los sistemas de energía renovable”, dice Bauer.
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