Mientras que los sistemas de almacenamiento térmico de Siemens Gamesa y Henrik Stiesdal pueden hacer que la energía eólica y solar sean despachables, nunca habrá suficiente sol y viento durante el frío invierno europeo para satisfacer toda la demanda de energía. Si la mayor parte de la electricidad provendrá de fuentes renovables en el futuro, se requerirá una solución de almacenamiento a más largo plazo.
Una posible solución que se propone es el hidrógeno "verde": utiliza el exceso de energía eólica y solar en los meses de verano para dividir las moléculas de agua en hidrógeno y oxígeno usando electrolizadores y luego convertir el hidrógeno en electricidad en los meses de invierno usando pilas de combustible o quemando en las plantas de energía.
Pero el hecho de que el hidrógeno es difícil de almacenar ha llevado a Henrik Stiesdal y otros a proponer una alternativa más fácil de manejar: el amoníaco producido combinando hidrógeno verde con nitrógeno del aire.
"El hidrógeno es, de muchas maneras, un combustible maravilloso, pero tiene algunos inconvenientes enormes", dice Stiesdal. "No se puede comprimir en líquido, por lo que es terrible enviarlo, es agresivo con el acero, lo que limita el uso potencial de los sistemas de tuberías de gas existentes, y es explosivo en una amplia gama de relaciones de mezcla.
"La belleza del amoníaco es que almacenarlo no es un problema, el mundo está lleno de tanques de almacenamiento de amoníaco, es un líquido, no explota y solo arde a alta presión, y realmente funciona muy bien en los motores de combustión. para el transporte marítimo o, en nuestro caso, para el almacenamiento estacional, el amoníaco sería un súper material. El único inconveniente es que es tóxico, pero afortunadamente puede olerlo fácilmente en concentraciones que están muy por debajo de cualquier nivel perjudicial.
"Puedes quemarlo en un horno, puedes quemarlo con algo de combustible en una turbina de gas, aunque requeriría un refinamiento de las turbinas de gas. O también podrías hacer un proceso catalítico donde lo derrames en hidrógeno y nitrógeno. "
El almacenamiento de amoníaco tendrá una menor eficiencia de ida y vuelta que el almacenamiento térmico, pero el sistema de almacenamiento como tal tiene un costo muy bajo. En consecuencia, este concepto es particularmente adecuado para el almacenamiento estacional.
"El gasto de capital que necesita para construir tanques de almacenamiento es realmente mínimo. Desaparece por el ruido del cálculo de costos. Y lo otro es que la infraestructura existe en un grado mucho mayor de lo que la gente imagina. Hay tuberías y barcos y camiones que están diseñados para el amoníaco ".
El amoníaco se produce a través del proceso centenario de Haber-Bosch, en el que el nitrógeno y el hidrógeno se pasan sobre lechos de catalizador a altas temperaturas a alta presión.
El nitrógeno se produce al enfriar el aire hasta que se convierte en líquido, y luego destila los componentes a sus diversas temperaturas de ebullición. El hidrógeno se ha producido tradicionalmente mediante la reforma del vapor de gas natural, que libera CO2 a la atmósfera, pero actualmente es un proceso mucho más económico que la electrólisis.
"Lo que impulsa el costo [del amoníaco verde] es el costo del electrolizador", dice Stiesdal. "Lo que estoy buscando es cómo hacer un electrolizador de bajo costo que tenga una eficiencia decente. No busco el más eficiente del mundo, porque es demasiado caro, pero después del feliz compromiso entre eficiencia y gasto de capital - un electrolizador barato con una eficiencia decente.
"No todos entienden esta lógica simple. Mucha gente está trabajando para mejorar la eficiencia de los electrolizadores, pero creo que deberían trabajar para reducir el costo y no centrarse tanto en la eficiencia.
"No me esfuerzo por inventar el electrolizador barato, pero estoy tratando de hacer que las personas que tienen las competencias correctas cooperen a través de esto de una manera inteligente y se centren en las cosas correctas".
Stiesdal explica que está trabajando en el concepto "de forma oportunista", en lugar de con un plan de juego específico. "Demasiadas cosas más en el plato en este momento ... pero siempre que surge la oportunidad, presiono por el amoníaco, y en algún momento me gustaría enfocarme de una manera más enfocada. Aquí y ahora, el sistema de almacenamiento térmico tiene prioridad ".
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