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Estados Unidos
lunes, 22 abril 2024 | 07:14
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Nueva York, EU.- En una llanura en el oeste de Utah, se están excavando en sal de roca dos enormes cavernas -cada una lo suficientemente grande como para albergar el edificio Empire State- a 1.6 kilómetros bajo tierra.
Cavernas de sal como éstas están surgiendo como una posible solución a la cuestión de cómo almacenar la energía solar y eólica para su uso posterior, informó The Wall Street Journal.
Es un proceso de tres pasos. Primero, la electricidad procedente de parques solares y eólicos se utiliza para producir hidrógeno. Luego, el hidrógeno se almacena en cavernas como las que quedarán terminadas el próximo año en el proyecto Almacenamiento Avanzado de Energía Limpia (ACES), en Delta, Utah. Por último, el hidrógeno puede utilizarse como sustituto ecológico de los combustibles fósiles que calientan el clima en usos que van desde la generación de energía hasta la fabricación de acero y los embarques.
Varias empresas en Estados Unidos y Europa han comenzado a invertir o estudiar seriamente proyectos de cavernas de sal en los últimos años, impulsadas por subsidios gubernamentales para la energía limpia.
Consideraciones de costos
Países de todo el mundo están construyendo enormes cantidades de capacidad de energía eólica y solar. En Estados Unidos, alrededor del 21% de la energía generada proviene ahora de fuentes renovables, pero el Gobierno apunta a una red eléctrica sin emisiones de carbono para el 2035, con una gran dependencia en las energías renovables para lograr ese objetivo.
Las empresas de servicios públicos están construyendo grandes instalaciones de baterías que pueden absorber parte de esa electricidad renovable cuando es abundante durante el día y liberarla durante unas horas por la noche. Pero las baterías de iones de litio más comúnmente utilizadas hoy son demasiado pequeñas y costosas para absorber las enormes cantidades de energía necesarias para equilibrar las redes durante meses o estaciones, dicen los ejecutivos de la industria energética.
Almacenamiento profundo
Las cavernas para almacenamiento de hidrógeno son ahuecadas de capas, pilares o cúpulas en forma de hongo de sal de roca, o halita, que tiene las propiedades adecuadas para sellar en su interior el gas hidrógeno.
Estas cavernas pueden estar a más de un kilómetro y medio bajo tierra.
Sal
Las cavernas en cúpulas de sal pueden tener entre 300 y 600 metros de altura, en algunos casos más altas que el edificio Empire State.
Capturar esa energía renovable produciendo hidrógeno con ella y almacenando el gas bajo tierra no es barato. Los ejecutivos de la industria dicen que el costo de hacer una caverna de sal podría fácilmente exceder los 100 millones de dólares, además del gasto del equipo necesario para producir hidrógeno. Pero intentar proporcionar un almacenamiento similar con baterías es mucho más caro.
Green Hydrogen International, una empresa que planea un proyecto de caverna en el sur de Texas, estima que se necesitarían alrededor de 38 mil 500 Megapacks de Tesla -un tipo de batería popular para instalaciones de servicios públicos a gran escala- a un costo estimado de 59 mil millones de dólares para almacenar la cantidad de energía que anticipa guardar en sus cavernas, que costarán 150 millones de dólares.
Esos números fueron lo suficientemente buenos como para atraer el interés de Inpex, compañía japonesa de petróleo y gas, que con GHI realiza un estudio de viabilidad del proyecto de Texas. "Piensas en (las cavernas) como una gran batería subterránea", señala Brian Maxwell, director ejecutivo de GHI.
Espacio para crecer
Las cavernas de sal se han utilizado desde por lo menos la década de 1940 para almacenar combustibles fósiles. Estados Unidos mantiene una buena parte de su gas natural bajo tierra, así como sus reservas de petróleo crudo de emergencia, que residen en cuatro enormes cavernas de sal en Texas y Louisiana.
Las cavernas suelen ser excavadas en depósitos de sal de roca, o halita, formados a partir de los remanentes de mares antiguos que se han endurecido en capas o han sido comprimidos en pilares o cúpulas de sal en forma de hongo bajo tierra.
Los depósitos de sal tienen ventajas para almacenar hidrógeno, un gas famosamente difícil de atrapar. Son más herméticas que otros tipos de rocas utilizadas para sitios de almacenamiento, una característica particularmente importante para el hidrógeno, que es la molécula más pequeña que existe. Y la sal de roca no reacciona con el hidrógeno, que puede ser corrosivo para los tanques cuando se almacena en la superficie.
Para crear una caverna, los ingenieros perforan profundamente en un depósito de sal y luego lo inundan con enormes cantidades de agua, que lentamente erosiona la sal y forma un largo agujero en forma de tubo, un proceso que puede tardar dos o tres años.
Algunas cúpulas de sal de roca en EU tienen más de 1.6 kilómetros de diámetro y son capaces de albergar más de cien cavernas de almacenamiento, señala Scyller Borglum, vicepresidente de almacenamiento subterráneo en la firma de ingeniería WSP Global y subdirector de proyecto de la construcción de cavernas de sal en ACES Delta.
Esa escala será necesaria si el hidrógeno se convierte en una fuente de energía importante, en comparación con su principal uso actual en fertilizantes y refinación. Si el mercado de hidrógeno limpio de Estados Unidos crece a alrededor del 10% del tamaño del mercado de gas natural del país medido por la producción de energía, se necesitarán más de mil cavernas de sal nuevas para almacenar hidrógeno, dice Mark Shuster, investigador de la Oficina de Geología Económica de la Universidad de Texas, en Austin.
Inicia almacenamiento en 2025
Michael Ducker, director del consejo de ACES Delta y ejecutivo de una unidad de la japonesa Mitsubishi Power, dice que se involucró en el proyecto en 2019, cuando la Intermountain Power Agency, propietaria de una gran central eléctrica a carbón en Utah, se acercó a Mitsubishi Power con un plan para reemplazar la planta por una alimentada por gas natural e hidrógeno. La idea era utilizar la creciente cantidad de exceso de electricidad generada por los parques solares y eólicos en la costa oeste -energía hoy inutilizada- para hacer funcionar electrolizadores, equipo que produce hidrógeno separándolo del agua. Mitsubishi Power decidió invertir en el proyecto y suministrar turbinas para la nueva planta.
La central eléctrica estaba al lado de una gran cúpula de sal, que ya albergaba cavernas para almacenar gas natural. ACES Delta comenzó a perforar sus cavernas de hidrógeno en el 2022 y a bombear agua el año pasado. Empezará a sustituir el agua en las cavernas con hidrógeno el próximo año, afirma Ducker.
Ya terminado, ACES Delta será el sitio de almacenamiento de hidrógeno más grande del mundo. En una señal del intenso interés que ha generado el proyecto, el gigante energético Chevron ahora posee una participación mayoritaria.
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