Aquíferos de água salgada sob as águas britânicas podem servir para armazenamento sazonal de energia entre 77 e 96 TWh na forma de ar comprimido alimentado por energia renovável, que duraria um período de dois meses, de acordo com um estudo da Universidade de Edimburgo.
Um investimento de US$ 16 a US$ 59 milhões em 6.300 a 7.800 desses poços offshore poderia atingir uma eficiência de armazenamento de 54 a 59%, segundo os pesquisadores de Edimburgo, e a eletricidade resultante teria um custo nivelado de 0,42 a US $ 4,71 por kWh.
O grupo universitário escocês admitiu que uma variação tão ampla no custo final de energia dificultava avaliar se o armazenamento em aquíferos marinhos – conhecido como armazenamento de energia por ar comprimido por material poroso (PM CAES) – era economicamente viável, mas descrito o processo amadurecido comercialmente no documento “Armazenamento intersazonal de energia de ar comprimido usando aquíferos salinos”, publicado na Nature Energy.
O CAES convencional envolve um excedente de energia que produz ar comprimido para ser armazenado no subsolo. Esse ar produz calor que gera eletricidade usando uma turbina a gás. As turbinas a gás CAES normalmente produzem cerca de 228g de emissões de CO2 por quilowatt-hora gerada, em comparação com 388g / kWh para equipamentos de ciclo combinado normalmente usados em usinas a gás.
Locais subterrâneos
O pesquisador de Edimburgo, Julien Mouli Castillo, disse que duas dessas instalações subterrâneas de cavernas de sal estão em operação: já existe um projeto de 290 MW desenvolvido pela empresa de energia E.on em Huntorf, na Alemanha, e um sistema em McIntosh, no estado Americano do Alabama. «A tecnologia discutida em meu estudo, no entanto, usa um tipo diferente de armazém geológico, que não possui fábricas comerciais ou demonstradores no mundo», disse ele à pv magazine. «Embora um teste de campo tenha sido realizado na década de 1970 nos EUA».
Castillo e seus colegas queriam considerar o potencial do uso de aquíferos marinhos e chegaram às suas figuras usando o método «Monte Carlo» de amostragem aleatória repetida para gerar estimativas numéricas relacionadas a parâmetros desconhecidos.
A equipe de Edimburgo sugeriu que o armazenamento de ar comprimido offshore pudesse ser usado em países com um suprimento de energia renovável de mais de 80% de sua eletricidade ou em países com pouca terra e água.
Regiões densamente povoadas, com uma demanda consistentemente alta por eletricidade, também poderiam se beneficiar, embora o grupo de Edimburgo tenha alertado que o setor precisaria ser regulamentado, pois o mau funcionamento de tais instalações poderia sofrer mudanças repetidas de pressão na rocha e levar à falha mecânica e até ao colapso dos poços. «A integridade das rochas de vedação ao redor do armazém também deve ser considerada», afirmou o documento.
Deformação
O funcionamento adequado das instalações do PM CAES levaria à deformação dos locais de armazenamento que devem se estabilizar com o tempo, de acordo com os pesquisadores.
Mais pesquisas sobre os impactos ambientais da tecnologia seriam necessárias, disse a equipe de Edimburgo, uma vez que o calor produzido pela geração de ar comprimido pode matar os organismos nos poços. A precipitação salina em torno de poços e a estabilidade das vedações em reservatórios de ar comprimido também se beneficiariam de estudos adicionais, de acordo com acadêmicos.
«Mais pesquisas devem se concentrar na identificação de locais dentro dos aquíferos identificados aqui, prestando atenção à extensão das reações químicas inorgânicas e orgânicas dentro do reservatório e possivelmente ao selo sobreposto», concluiu o documento.
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