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El Caso del Metano Renovable por y con Hidrógeno Verde como el Medio de Almacenamiento y Transporte para la Energía Intermitente de Viento y Solar Fotovoltaica

Autores: Ingersoll, John G.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

El Caso del Metano Renovable por y con Hidrógeno Verde como el Medio de Almacenamiento y Transporte para la Energía Intermitente de Viento y Solar Fotovoltaica


Categoría

Energía

Subcategoría

Energías renovables

Palabras clave

Almacenamiento de energía
Transición a energías renovables
Almacenamiento de energía química
Hidrógeno renovable
Infraestructura de gasoductos de gas natural
Metano renovable

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El almacenamiento de energía a largo plazo es el principal desafío que enfrenta la transición hacia energías renovables en un futuro donde más del 50% y hasta el 75% del suministro de energía primaria provendrá de electricidad solar y eólica intermitente, mientras que hasta un 25% provendría de biomasa, que requiere un almacenamiento de tipo tradicional. Con este fin, el almacenamiento de energía química a escala de red en forma de combustible parece ser la opción ideal para la energía eólica y solar. El hidrógeno renovable es un combustible muy considerado junto con el amoníaco. Sin embargo, estos combustibles no solo son difíciles de transportar a largas distancias, sino que también requerirían una infraestructura totalmente nueva y prohibitivamente cara. Por otro lado, la infraestructura existente de gas natural en las economías desarrolladas no solo puede transmitir una mezcla de metano con hasta un 20% de hidrógeno sin modificaciones, sino que también tiene una capacidad de almacenamiento a largo plazo más que adecuada. Esto se confirma al analizar las economías energéticas de EE. UU. y Alemania, ambas con sistemas de transmisión y almacenamiento de gas natural bien desarrollados. Se prevé que el metano renovable se producirá a través de procesos biológicos y/o químicos bien establecidos que reaccionan hidrógeno verde con dióxido de carbono, este último idealmente separado del biogás generado a través de la conversión biológica de biomasa a biometano. En el punto de utilización del metano para generar energía y una variedad de productos químicos, el dióxido de carbono liberado también sería secuestrado. Un sistema energético esencialmente de carbono neto cero se volvería operativo. La eficiencia de conversión actual de energía a hidrógeno/metano a energía, del orden del 40%, limitaría la penetración de la energía eólica y solar. Se pueden alcanzar eficiencias de conversión superiores al 75% con la comercialización en curso de la electrólisis de óxido sólido y pilas de combustible para una penetración de hasta el 75% de energía renovable intermitente. El sistema propuesto de hidrógeno/metano sería ampliamente adoptado porque es práctico, asequible y sostenible.

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