Mejor almacenamiento del exceso de electricidad para aumentar el atractivo de la energía eólica y solar
La Unión Europea (UE) se propone reducir las emisiones de gases de efecto invernadero en entre un 80 % y un 95 % para 2050 en relación con los niveles de 1990. En este sentido, los sistemas nacionales de producción eléctrica están aumentando la contribución de la energía eólica y solar. No obstante, la naturaleza fluctuante de estas fuentes hace necesario el empleo de tecnologías eficientes para almacenar energía en períodos de exceso de producción. El proyecto financiado con fondos europeos ECo (Efficient Co-Electrolyser for Efficient Renewable Energy Storage) se creó para desarrollar una tecnología innovadora basada en celdas electrolizantes de óxido sólido (CEOS) con las que convertir la electricidad del Sol y el viento en metano almacenable.
De electricidad a moléculas almacenables
Las CEOS producen gas hidrógeno (H2) por electrólisis del agua (H2O). La coelectrólisis de vapor de agua y CO2 produce monóxido de carbono e H2, una mezcla conocida como gas de síntesis. Este gas puede convertirse a su vez en distintos hidrocarburos como e-gas (metano sintético) mediante procesos catalíticos conocidos. Según Anke Hagen, coordinadora del proyecto: «La idea general fue aprovechar la electricidad de fuentes renovables para producir gas natural sintético, y lograr así un sistema de almacenamiento y distribución a gran escala que se sirviese de la infraestructura gasística europea que podría absorber en forma de metano cerca de la mitad de la electricidad producida mediante recursos renovables.»
Trabajo en equipo para obtener resultados más productivos que la suma de sus partes
Si bien los procesos de electrólisis generan unas eficacias de conversión cercanas al 100 %, aún es necesario resolver escollos en cuanto a costes y duración. ECo mejoró el rendimiento y la duración de las CEOS y las pilas, lo cual da lugar a menos costes de inversión y mantenimiento. Tal y como explica Hagen: «La CEOS es un material compuesto de varias capas en las que las composiciones y estructuras de los estos determinan el rendimiento y la durabilidad. El proyecto ECo ofreció versiones mejoradas y auténticamente paneuropeas de las celdas mediante la integración de componentes en una única celda pero desarrollados por distintos socios. ECo demostró que las CEOS están a la altura de condiciones reales como la fluctuación de la carga sin reducir su duración, tanto a escala de la celda como de la pila, lo cual reduce a su vez las emisiones de gases de efecto invernadero y convierte con eficiencia la electricidad respetuosa con el medio ambiente en otra almacenable».
Impactos económicos y medioambientales de la integración de tecnologías CEOS en instalaciones ya existentes
ECo diseñó una planta de CEOS y la integró en tres emplazamientos emisores de CO2, a saber, una cementera, una planta de gasificación de biomasa y una planta productora de biomasa. Según explica Hagen: «El acceso a electricidad barata y limpia (hipocarbónica) es básico para la viabilidad económica de ECo. La proporción de las renovables en la alimentación del sistema eléctrico tiene un impacto medioambiental. Todos los usos se benefician de la integración. La puesta en práctica de la propuesta de ECo en una cementera fue el caso que más beneficios medioambientales ofreció». Por ejemplo, en Francia el 23,6 % de la electricidad procede de sistemas fotovoltaicos, lo que permite ahorrar hasta 239 000 toneladas anuales de CO2 equivalente (en términos de potencial de calentamiento global) en los casos posibles. En un proceso de «limpieza» de la cesta energética europea como el que se está llevando a cabo hoy en día, la solución de ECo es aún más fructífera si cabe. ECo generó además herramientas con las que evaluar los beneficios para todo tipo de condiciones locales. La tecnología de CEOS mejorada de ECo podría ser fundamental para el almacenamiento de energía renovable en un futuro, lo que se contribuiría así a que la UE cumpliera con sus objetivos de reducción de emisiones sin perjuicio para un abastecimiento público estable y fiable de energía.
Palabras clave
ECo, electricidad, energía, renovable, dióxido de carbono (CO2), celdas electrolizantes de óxido sólido (SOEC), gases de efecto invernadero, metano, gas de síntesis, energía renovable, emisiones, almacenamiento de energía
