Modelado de sistema de almacenamiento de energía basado en CO2 transcrítico. Integración con aplicaciones industriales

Abstract

El aumento en las concentraciones de dióxido de carbono (CO2) en la atmósfera ha generado un creciente interés en encontrar soluciones efectivas para reducir las emisiones de este gas de efecto invernadero. La implementación de sistemas de captura de carbono en el sitio en industrias está surgiendo como una estrategia crucial para abordar el cambio climático, ya que aporta beneficios significativos al reducir las emisiones en la fuente. La integración de sistemas de captura de carbono con almacenamiento de energía representa un paso innovador hacia la maximización de la eficiencia y sostenibilidad de todo el sistema. El CO2 capturado se convierte en una materia prima valiosa para su uso en el novedoso sistema de almacenamiento de energía y almacenamiento geológico basado en CO2 (CEEGS). El sistema utiliza ciclos de CO2 transcríticos para el almacenamiento de energía, y el CO2 se almacena geológicamente como una forma de energía derivada de plantas renovables excedentes. Esta práctica no solo disminuye la dependencia de los combustibles fósiles, sino que también ofrece una solución escalable para gestionar la inherente intermitencia de las fuentes de energía renovable. Este estudio abordará simulaciones de captura de CO2 mediante el uso del método emergente de captura de ciclo de calcio en aplicaciones específicas. Además, se investigará la integración de estas tecnologías con sistemas CEEGS.

The increase in carbon dioxide (CO2) concentrations in the atmosphere has led to a growing interest in finding effective solutions to reduce emissions of this greenhouse gas. Implementing on-site carbon capture systems in industries is emerging as a crucial strategy to address climate change, as it brings significant benefits by reducing emissions at source. The integration of carbon capture systems with energy storage represents an innovative step towards maximising the efficiency and sustainability of the whole system. The captured CO2 becomes a valuable feedstock for use in the novel CO2-based electrothermal energy and geological storage (CEEGS) system. The system uses transcritical CO2 cycles for energy storage, and the CO2 is geologically stored as a form of energy derived from surplus renewable plants. This practice not only decreases dependence on fossil fuels but also offers a scalable solution for managing the inherent intermittency of renewable energy sources. This study will address simulations of CO2 capture using the emerging calcium loop capture method in specific applications. Additionally, the integration of these technologies with CEEGS systems will be investigated.