Esta integración podría resultar en importantes beneficios de eficiencia y reducción de costos – ScienceDaily
A medida que la demanda mundial de energía sigue creciendo junto con los niveles atmosféricos de dióxido de carbono (CO2), ha habido un fuerte impulso para adoptar fuentes de energía más sostenibles y más neutrales en carbono. Energía solar / eólica y CO2 captura: el proceso de captura de residuos de CO2 por lo tanto, no se introduce en la atmósfera: son dos caminos prometedores para la descarbonización, pero ambos tienen importantes inconvenientes.
La energía solar y eólica es intermitente y no se puede distribuir por todas partes; CO2 Los procesos de adquisición requieren un increíble consumo de energía. Ambos caminos tienen ventajas, pero cada uno por sí solo no presenta una estrategia viable en este momento. Sin embargo, un equipo de investigación dirigido por el Dr. Faruque Hasan, Kim Tompkins McDivitt ’88 y Phillip McDivitt ’87 Faculty Fellow y profesor asociado en el Departamento de Ingeniería Química Artie McFerrin de la Texas A&M University, ha descubierto una manera de combinar ambos procesos. juntos para aumentar la eficiencia de ambos.
Gran parte de la investigación de Hasan se ocupa de la sinergia y los efectos sinérgicos en sistemas complejos. La sinergia es el efecto combinado de interacciones cooperativas entre dos o más organizaciones, sustancias u otros agentes que es mayor que la suma de sus efectos separados. Con este fin, Hasan analizó la integración sinérgica de la energía renovable y la captura flexible de carbono con plantas de energía fósil individuales.
«Nos enfrentamos a tres cosas que tienen pros y contras: los combustibles fósiles son baratos, pero liberan mucho CO2; CO2 la captura es muy beneficiosa para el medio ambiente, pero es prohibitivamente cara; las fuentes de energía renovable como la eólica o la solar son buenas para el medio ambiente, pero la producción de energía es intermitente y variable ”, dijo Hasan.
Si bien cada área presenta desafíos importantes individualmente, Hasan y su equipo de investigación han encontrado una ventaja significativa cuando todos los componentes se utilizan en conjunto. En un artículo de investigación publicado en Ciencias energéticas y ambientales, Hasan y sus estudiantes de doctorado Manali Zantye y Akhil Arora examinaron el uso de la integración sinérgica de energía renovable y captura flexible de carbono y encontraron un beneficio significativo en términos de eficiencia y reducción de costos.
«A pesar del creciente interés en las fuentes de energía renovables sostenibles, su disponibilidad intermitente dificultaría la sustitución completa de los generadores de energía fósil distribuibles en un futuro cercano», dijo Zantye, quien es el primer autor del artículo.
CO2 la captura es un proceso que consume mucha energía. Normalmente, este proceso se ejecuta junto con la generación de energía estándar en las centrales eléctricas. Dado que la energía generalmente se clasifica bajo demanda, el uso de CO2 Los procesos de adquisición durante los picos de demanda de energía pueden llevar rápidamente los costos operativos a un nivel insostenible. En esta investigación, Hasan también encontró que el uso de un CO flexible2 El sistema de adquisición puede compensar significativamente los costos operativos.
Normalmente, CO2 se captura en un gran tanque de disolvente y luego se extrae en un proceso que consume mucha energía. En un sistema flexible, en lugar de eliminar el CO2 debido a que se introduce en el solvente, puede almacenarse por períodos cortos de tiempo y eliminarse durante los períodos de menor actividad cuando el costo de la energía es menor. Además, al incorporar una fuente de energía renovable, el costo del CO2 la captura se compensa aún más.
Según Hasan, el marco sinérgico presentado en la investigación puede mejorar enormemente el sistema más allá de los componentes. «Hemos desarrollado un marco computacional para utilizar programas operativos dinámicos para manejar todas estas decisiones tan complejas», dijo. «Desarrollar la tecnología de captura de carbono es muy importante, pero igualmente importante es cómo se integran. El aspecto operativo de la integración es muy importante. Nuestro estudio muestra que esto se puede hacer de tal manera que las energías renovables, los combustibles fósiles y la captura de carbono funcionen juntos. «
Según Zantye, el marco propuesto proporciona un mecanismo de descarbonización eficaz para el panorama energético actual dominado por los fósiles a medida que avanzamos hacia un futuro más plenamente sostenible.
Esta investigación cuenta con el apoyo parcial del Departamento de Energía.
Fuente de la historia:
Materiales proporcionados por Universidad Texas A & M. Original escrito por Drew Thompson. Nota: El contenido se puede cambiar según el estilo y la longitud.