En el futuro las fuentes de energía deberán ser renovables y sostenibles, como la eólica, la solar o el hidrógeno. El problema con las dos primeras sigue siendo la necesidad de almacenamiento tras producirla en condiciones favorables. Imagina poder convertir la energía solar en otra más fácil de almacenar, como el gas. El proyecto está en marcha y se llama «Conversión del Sol Subterráneo».
Durante los meses de invierno, la energía renovable escasea en toda Europa. Un proyecto internacional está considerando ahora una solución poco convencional: el hidrógeno renovable y el dióxido de carbono se bombean juntos al suelo, donde los microorganismos naturales convierten las dos sustancias en metano, el componente principal del gas natural.
Convertir el excedente de energía renovable en Hidrógeno
Con el interesante nombre de Underground Sun Conversion, la tecnología patentada por la compañía de energía austriaca RAG Austria AG ofrece una forma de almacenar energía renovable estacionalmente a gran escala y hacerla disponible todo el año. En verano, esto implica convertir el excedente de energía renovable (energía solar, por ejemplo) en hidrógeno (H2 ). A continuación, se almacena junto con el dióxido de carbono (CO2 ) en instalaciones de almacenamiento subterráneas naturales, por ejemplo, antiguos depósitos de gas natural, a una profundidad de más de 1000 metros.
Aquí es donde entran en juego los pequeños ayudantes: los microorganismos de tiempos prehistóricos, las llamadas arqueas, convierten el hidrógeno y el CO2 en metano renovable (CH4) a través de su metabolismo.
Las arqueas se encuentran en todo el mundo, principalmente en entornos anaeróbicos, es decir, con poco oxígeno; fueron los responsables de convertir la biomasa en gas natural hace millones de años. Al alimentar hidrógeno y CO2 en depósitos de arenisca porosa adecuados, este proceso puede comenzar de nuevo. El metano «producido» en la profundidad se puede extraer de los embalses durante el invierno y utilizar de diversas formas como gas natural neutro en CO2 .
En busca de ubicaciones adecuadas en Europa para los depósitos de energía
Las empresas de energía e instituciones de investigación austriacas y suizas se han unido ahora para desarrollar aún más la tecnología. En un proyecto financiado por el programa marco de investigación de la UE ERA-Net y la Oficina Federal Suiza de Energía (SFOE), se explorará el potencial técnico y económico en Suiza y Austria durante los próximos dos años. En Suiza, participan la empresa energética Energie 360 °, Empa, la Universidad de Berna y la Universidad de Ciencias Aplicadas de Suiza Oriental (OST). Empa está desarrollando una perspectiva sobre el sistema energético en su conjunto: «Estamos analizando cuándo y dónde se produce el excedente de electricidad, dónde es adecuado el CO2 fuentes serían y, en última instancia, donde hay demanda de gas natural renovable «, explica Martin Rüdisüli del laboratorio de Sistemas de Energía Urbana de Empa. Junto con las condiciones geológicas, que están siendo investigadas por investigadores de la Universidad de Berna, y las condiciones económicas de frontera, que científicos de OST están elaborando un mapa de posibles ubicaciones para la aplicación de la tecnología Underground Sun Conversion.
Ciclo del carbono: el gas de efecto invernadero CO2 se convierte en metano en el suelo. Esto produce gas natural neutro para el clima. Ilustración: RAG
Rüdisüli de Empa considera que la tecnología es prometedora. Particularmente porque, además de la metanización biológica, también proporciona una respuesta al problema del almacenamiento estacional: «Incluso con un gran aumento en la producción de gas metano, no habría necesidad de expandir la infraestructura de almacenamiento sobre el suelo gracias a las instalaciones de almacenamiento natural en el el interior de la Tierra «, dice.
En camino hacia la descarbonización de nuestro sistema energético
La volatilidad de las fuentes de energía renovables es uno de los grandes desafíos de la transición energética. En invierno, básicamente tenemos muy poca electricidad renovable; en verano, hay demasiado. En un estudio anterior sobre el potencial de la tecnología de conversión de energía a gas en Suiza, es decir, la conversión de electricidad renovable en portadores de energía química como hidrógeno o metano, Rüdisüli predijo un excedente de unos buenos 10 TWh de electricidad solar en Suiza durante durante las próximas décadas, suponiendo que una gran proporción de las superficies de techo adecuadas estuvieran equipadas con energía fotovoltaica, que a su vez es necesaria para reemplazar la electricidad nuclear que se está eliminando gradualmente. Si el exceso de electricidad se convierte en metano en el verano, podría utilizarse para alimentar alrededor de un millón de vehículos a gas de forma renovable durante todo el año. «Convertir la electricidad renovable en portadores de energía almacenables estacionalmente es un pilar importante de un futuro sistema energético descarbonizado», dice Rüdisüli. Los resultados de este estudio anterior de «energía a gas» también sirven como base para el proyecto actual, donde ahora se están refinando de acuerdo con las condiciones límite tecnoeconómicas de la tecnología «Underground Sun Conversion«.
Fuente: EMPA
