El futuro de la energía: Una cueva de sal en Poza para almacenar hidrógeno verde
Un estudio de la Universidad Politécnica de Madrid avala el almacenamiento geológico de hidrógeno verde en el diapiro de Poza de la Sal, en Burgos, a partir del excedente de energía eólica
Espectacular panorámica del diapiro de Poza de la Sal. © DARÍO GONZALO
El conocido diapiro de Poza de la Sal, un Bien de Interés Cultural con la categoría de Sitio Histórico, emerge ahora como posible depósito de hidrógeno verde obtenido a partir del excedente de energía eólica. Así lo plantean los autores de una investigación que se ha llevado a cabo en la Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Minas y Energía de la Universidad Politécnica de Madrid
Los investigadores proponen el almacenamiento geológico de hidrógeno verde en el diapiro de Poza de la Sal ya que lo consideran una cavidad impermeable y estanca que podría albergar el hidrógeno producido con la energía generada en el parque eólico Páramo de Poza. El trabajo de investigación parte de la producción del hidrógeno a través de electrólisis, un proceso químico impulsado en este caso con el excedente de energía procedente del cercano parque eólico.
"Si es producido mediante electrólisis, el hidrógeno es un combustible limpio que no produce gases de efecto invernadero, partículas, óxidos de azufre ni ozono troposférico, siendo vapor de agua la única emisión, lo que contribuye a la mejora de la calidad medioambiental y de salud de la población cercana", según indica Laura Valle, investigadora de la UPM y una de las autoras del estudio en un comunicado.
Almacenamiento subterráneo en el diapiro de Poza de la Sal
El almacenamiento subterráneo del hidrógeno debe realizarse en estructuras geológicas apropiadas, por lo que es necesario tener en cuenta que es un elemento capaz de difundirse incluso a través de sólidos, lo que genera una pérdida del combustible almacenado y su vertido a la atmósfera. Otro aspecto a considerar, explican los autores del estudio, es que sobre todo a alta presión, podría ocurrir una fragilización de los metales o formaciones geológicas utilizadas para su confinamiento, así como el aumento de su permeabilidad.
En este sentido, señalan los autores, las cavernas de sal son almacenamientos subterráneos adecuados para el hidrógeno puro, pues presentan un buen sello y una muy baja permeabilidad, lo que asegura una mínima pérdida de hidrógeno y un riesgo muy bajo de contaminación con impurezas del entorno.
Esquema del proceso de generación, inyección y extracción de hidrógeno verde
El desafío de crear una gran despensa de hidrógeno bajo tierra
En el estudio Green Hydrogen Storage in an Underground Cavern: A Case Study in Salt Diapir of Spain, los investigadores de la ETSI de Minas y Energía concluyen que el diapiro de Poza de la Sal, en Burgos, cumple los criterios geológicos, técnico-económicos y medioambientales para el almacenamiento de hidrógeno verde.
El diapiro de Poza de la Sal es una depresión circular formada por yesos, arcillas del Keuper, y una gran extensión de sal en el centro. “La baja actividad sísmica de la zona, la reducida permeabilidad y porosidad de las cavernas de sal y la cercanía al parque eólico Páramo de Poza hacen que sea un lugar adecuado para la construcción de un almacenamiento subterráneo de hidrógeno verde obtenido a partir del excedente de energía eólica”, señala la investigadora de la UPM.
El diseño de la cavidad debe asegurar su estabilidad, la hermeticidad al gas almacenado y la seguridad medioambiental. Además, desde el punto de vista económico, se busca la optimización de su forma y tamaño, con el fin de almacenar la mayor cantidad de gas.
Foto: Google Earth
Hidrógeno verde: una propuesta en Poza de la Sal, Burgos
Tras calcular los parámetros de la operación, como la temperatura de la caverna, presión litostática o de sobrecarga, densidad del hidrógeno almacenado, masa del gas y energía almacenada, los autores proponen la construcción de dos cavernas de almacenamiento con iguales dimensiones a una profundidad de 1.000 metros.
Una parte del hidrógeno almacenado (gas base o gas colchón) debe permanecer siempre en la cavidad con el fin de mantener la presión mínima que asegure su estabilidad. El resto del hidrógeno almacenado (gas de trabajo) puede ser extraído cuando sea requerido para su consumo. Los investigadores de la UPM calculan una masa de gas trabajo y gas colchón de 3.5 y 2.3 millones de kilogramos, respectivamente.
Para calcular el número de cavernas y la capacidad total del sistema de almacenamiento, los autores han tenido en cuenta la cantidad de energía que puede suministrar el parque eólico Páramo de Poza, así como el hidrógeno necesario para rellenar la cavidad.
Esquema del proceso de generación, inyección y extracción de hidrógeno verde
Las cavernas, de forma capsular, cuentan con un volumen calculado de 515,355 m3 cada una y una temperatura media de la cavidad de 32.3 °C. “La construcción de dos cavernas con las mismas dimensiones va a permitir de forma simultánea poder realizar la inyección en una de ellas y la producción de hidrógeno en la otra, pudiendo alcanzar una capacidad total de 236 GWh”, subraya Laura Valle.
El proyecto trata, en definitiva, de contribuir con la transición energética hacia un nuevo modelo más sostenible. “La variación de la radiación solar y el carácter volátil del viento hace que la producción de energía renovable fluctúe, impidiendo un suministro de forma continua”, explican los autores. El almacenamiento de este tipo de energía permitiría compensar estos desequilibrios, y es aquí donde la tecnología del hidrógeno adquiere especial relevancia.
“El hidrógeno impulsará el uso de energías renovables pues es capaz de almacenar su excedente hasta que sea requerido, aportando flexibilidad al sistema eléctrico, aspecto fundamental para alcanzar un alto grado de penetración de la generación renovable”, concluye la investigadora de la UPM.