Almacenando energía criogénicamente

Investigadores de la Universidad de Leeds en el Reino Unido y de la Academia China de las Ciencias dicen que han encontrado una solución para tratar con los picos de demanda de energía de corta duración – y que puede ser más ventajosa para el medio ambiente que las medidas que emplean generadores de gas como combustible. Debe notarse que los generadores de gas utilizados para absorber picos de demanda son notoriamente ineficientes, caros de hacerse funcionar, y funcionan sin carga durante largos periodos de tiempo.

Los científicos han propuesto como alternativa el uso de un sistema de almacenaje integrado usando gas natural y oxígeno y nitrógeno líquido – o criogénico.

Este sistema integrado es completamente novedoso. La idea clave es usar excesos de electricidad para hacer funcionar una unidad de producción de criogénicos. En tiempos de demanda pico, el nitrógeno se vaporizará usando el calor ambiental y el calor de los residuos de la planta de energía. El gas nitrógeno caliente se utiliza para hacer funcionar una turbina, generando electricidad de nivelación.

Mientras tanto, el oxígeno alimentaría al combustor para mezclarse con gas natural antes de ser quemado. Quemando gas natural en oxígeno puro, en vez de aire, hace que el proceso de combustión sea más eficiente y se produzca menos óxido de nitrógeno. Este método de combustión “oxy-fuel” produce un chorro concentrado de dióxido de carbono que puede quitarse fácilmente en forma sólida como hielo seco.

Un análisis termodinámico bajo condiciones de línea base de gas natural de 1 kg/s, con el combustor operando a presiones de 8 bares, y la presión de coronamiento de 100 bares encontró que la eficiencia del sistema integrado era tan alta como del 64 % y su eficiencia correspondiente de almacenaje de electricidad es aproximadamente del 54 %. Estos resultados mostraron que puede reducirse la cantidad de combustible necesario para abastecer la demanda pico en tanto como un 50 %.

La comercialización del producto no está aún lista, aunque los componentes del sistema son todas tecnologías maduras.

Bibliografía: Storing Energy Cryogenically. Power October 2010