Un nuevo estudio muestra que la energía geotérmica podría ser una tecnología ideal para el almacenamiento de energía a gran escala

Un nuevo estudio muestra que la energía geotérmica podría ser una tecnología de almacenamiento de energía idealImagen: korolev – Depositphotos.

En algunas áreas, el mejor lugar para almacenar grandes cantidades de energía para la red puede ser justo debajo de nuestros pies.

La energía geotérmica, que se basa en roca caliente en las profundidades de la superficie terrestre, se ha utilizado durante mucho tiempo como fuente de energía. fuente de calor y generación de energía.

pero Los avances recientes en la tecnología de perforación han abierto nuevas oportunidades para el uso generalizado de la energía geotérmica.. Esto ha llevado a los investigadores de la Universidad de Princeton a demostrar que la energía geotérmica también puede ser una tecnología de almacenamiento de energía ideal. Es más, La energía geotérmica puede complementar la energía eólica y solarque proporciona electricidad cuando el sol no brilla o el viento amaina.

La energía geotérmica es una tecnología antigua y se ha utilizado para calentar durante siglos.. En tiempos más recientes, la energía geotérmica se ha ampliado para incluir la generación de energía, la alimentación de bombas de calor y la alimentación de electricidad a la red. Las ventajas de esta tecnología de energía renovable son su generación constante, su mantenimiento relativamente bajo y su producción sin emisiones de carbono.

Pero para la electricidad a escala de red, la geotermia sigue siendo un nicho. Porque la tecnología requiere ciertas ubicaciones. Principalmente, los ingenieros necesitan regiones geológicas calientes bastante cerca de la superficie, formaciones rocosas irregulares que actúen como calentadores y acceso a fluidos para transportar el calor a la superficie. Esto está cambiando rápidamente a medida que los ingenieros desarrollan nuevas tecnologías para expandir en gran medida la generación de energía geotérmica.

La innovación clave utiliza tecnologías de la industria del petróleo y el gastales como perforación direccional y estimulación hidráulica para crear sistemas de fracturas artificiales donde se encuentra roca caliente e impermeable. Si tienen éxito, las empresas que comercializan estas nuevas técnicas podrían desbloquear un recurso limpio y renovable que eventualmente podría proporcionar cientos de gigavatios de electricidad solo en los Estados Unidos.

«Esta capacidad de pasar de esos lugares muy específicos donde tiene todo en el lugar correcto a cualquier lugar donde haya suficiente roca caliente accesible sin perforar demasiado profundo significa que la energía geotérmica mejorada puede desbloquear una base de recursos más amplia», dijo Jenkins.

Resulta que estas técnicas novedosas tienen otro beneficio oculto que se ha pasado por alto hasta ahora. El agua que circula a través del sistema de fractura artificial está contenida dentro de una roca impermeable, lo que significa que no puede filtrarse, y esto hace que estos depósitos geotérmicos sean una excelente manera de almacenar grandes cantidades de energía cuando la demanda es baja y liberarla cuando es alta. Almacenar energía y cambiar la producción a los momentos más valiosos aumenta la rentabilidad de la energía geotérmica y actúa como un complemento perfecto para los sistemas renovables variables dependientes del clima, como la eólica y la solar.

«Ejecutamos simulaciones de yacimientos para evaluar los sistemas que diseñamos», dijo Jack Norbeck, cofundador y director de tecnología de Fervo Energy, una empresa de desarrollo con sede en Houston pionera en estas tecnologías geotérmicas avanzadas. Las simulaciones mostraron que sus sistemas geotérmicos podrían funcionar para proporcionar energía constante o carga base, pero también para almacenar y mover energía de manera eficiente para su uso posterior. «Podemos ejecutarlos tanto en modo de carga base como flexible, lo cual es un gran paso adelante para la tecnología geotérmica».

En 2020, los ingenieros de Fervo estaban seguros de que su sistema funcionaría. Pero querían saber qué tan económicos son los sistemas y cómo la tecnología se puede integrar de manera óptima en la red eléctrica. En busca de respuestas, Fervo recurrió a Jenkins, director de ZERO Lab de Princeton.

Estos son exactamente los tipos de preguntas que nos gusta explorar. Estas son preguntas prácticas que guiarán la toma de decisiones, la inversión y la innovación en el mundo real, pero aún no han sido respondidas en la literatura académica. Así que es el proyecto perfecto para nosotros: algo que es una pregunta de investigación abierta, cuya respuesta tiene una relevancia inmediata hoy en día para las decisiones que toman las personas reales sobre cómo asignan su tiempo, dinero y esfuerzos de innovación.

Jesse Jenkins, investigador principal del proyecto y profesor asociado de ingeniería mecánica y aeroespacial y el Centro Andlinger de Energía y Medio Ambiente.

El núcleo de la idea es combinar la energía térmica de las rocas subterráneas con la energía mecánica de los estratos rocosos suprayacentes..

Los ingenieros de Fervo utilizan técnicas de perforación horizontal para crear una serie de pozos de inyección y producción conectados por muchos pequeños canales en la roca, formando un depósito subterráneo a unos 3000 m bajo tierra donde se puede calentar el agua.

En lugar de usar inmediatamente el agua calentada para hacer funcionar las turbinas para obtener electricidad, los técnicos están canalizando el agua caliente y presurizada hacia el sistema de alcantarillado del embalse.. El fluido se acumula en el yacimiento y flexiona la roca, y esta presión puede liberarse más tarde para impulsar el fluido caliente hacia la superficie e impulsar turbinas para generar electricidad.

Los investigadores demostraron que Este sistema se puede utilizar para almacenar y proporcionar electricidad durante un amplio período de tiempo., desde unas pocas horas hasta muchos días, lo que lo distingue de la mayoría de las demás tecnologías de almacenamiento. La efectividad depende de la geología y otras propiedades de la roca. Resulta que esta forma de almacenamiento de energía es una de las más económicas para el almacenamiento de energía a largo plazo.

La idea me pareció simple y elegante: tienes este sistema, tiene estas propiedades inherentes y tal vez podamos usarlas para almacenar energía… casi como la cereza del pastel. Claramente resultó ser más valioso y, de hecho, un gran beneficio potencial en casi todos los contextos.

Wilson Ricks, estudiante de posgrado en ingeniería aeroespacial y mecánica e investigador del Laboratorio ZERO

El primer artículo analizó el impacto de una sola instalación, la primera de su tipo, pero a medida que la tecnología se implementa a gran escala, puede cambiar el precio de la electricidad o la dinámica del mercadopor lo tanto, el equipo ahora está utilizando modelos de planificación de capacidad energética a largo plazo para estudiar el resultado del equilibrio a largo plazo y el impacto en los mercados.

Los resultados del primer estudio ayudaron a Fervo a demostrar esto Valor añadido de este innovador método de almacenamiento y recibir una subvención muy competitiva de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada-Energía (ARPA-E) del Departamento de Energía.

El último proyecto es un esfuerzo conjunto de Fervo, el Laboratorio ZERO de Princeton, el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley y la Universidad Rice e incluirá demostraciones de campo y la recopilación de datos del mundo real sobre el rendimiento de la red, las fracturas artificiales y el almacenamiento de energía en el depósito.

Arriba princeton.edu

TOP DIRECTORIO / Fuente

Top Directorio

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada.

Entrada siguiente

Calendario de televisión de Kansas: septiembre de 2022 (NASCAR)

Vie Sep 9 , 2022
Horario de NASCAR TV para Kansas Speedway Este fin de semana, NASCAR llega a Kansas City, Kansas. La pista de 1.5 millas albergará la Serie de la Copa NASCAR, la Serie Xfinity, la Serie de Camionetas y la Serie ARCA Menards. Consulte el horario de televisión de Kansas para el […]
Austin Cindric en Kansas Speedway - NASCAR Xfinty Series
Copyright. Todos los derechos reservados Tema: Default Mag por ThemeInWP .