Chacartegui, RicardoSoltero Sánchez, Víctor ManuelRodríguez Pastor, Diego Antonio2025-07-182025-07-182025-04-23Rodríguez Pastor, D.A. (2025). Contribución al almacenamiento de energía termoquímica basado en combustibles renovables. (Tesis Doctoral Inédita). Universidad de Sevilla, Sevilla.https://hdl.handle.net/11441/175425Eventos de gran relevancia de índole ambiental, social y geopolítica han generado gran inestabilidad en el sector energético. La búsqueda de combustibles limpios y sintetizables a partir de materias primas abundantes y económicas, es vital en regiones dependientes de combustibles convencionales. En este contexto, diversificar la matriz energética reduce la vulnerabilidad en el suministro. La Unión Europea, a través del plan REPowerEU, tiene como objetivo la producción de 10 millones de toneladas de combustible de origen no biológico en 2030. El metanol y el amoniaco verde destacan por una logística y almacenamiento más atractivo que el hidrógeno renovable en su forma gaseosa. La dificultad de la electrificación del sector industrial hacia su descarbonización se aborda en la tesis a partir de la captura y almacenamiento del CO2 que generan. A través de su hidrogenación con hidrógeno verde solar, se estima que existe un potencial de producción rentable de e-metanol de 5 millones de toneladas anuales en Europa, con una inversión de 700 mil millones de euros y TIR30 superiores al 10%, reduciendo 7,7 millones de toneladas de CO2 al año; las predicciones obtenidas alcanzarían los objetivos del plan REPowerEU, pero obligarían a la modificación del parque industrial para su operación con el alcohol. En consecuencia, se estudian nuevas configuraciones de conversión de metanol hacia combustibles como el gas natural y el DME, combinando pares de reacciones que permitan el almacenamiento termoquímico de energía. Esta tesis presenta novedosas integraciones termoquímicas, de gran flexibilidad y adaptables en un amplio rango de aplicaciones. Para la producción de potencia en turbinas de gas o para la industria química, se obtiene gas natural sintético mediante la descomposición térmica de metanol a syngas con energía solar concentrada, y la metanación de syngas en la descarga. El metanol líquido, con mayor densidad energética volumétrica que otros gases, reduce los costes de transporte y almacenamiento, alcanzando valores competitivos de 135 €/MWh. En función de la materia prima, se obtienen costes de gas natural sintético entre 124-254 €/MWh para biometanol y 162-329 €/MWh para e-metanol. El concepto se extiende a un ciclo de almacenamiento cerrado Metanol-Metanol para su aplicación en redes de calor en el sector residencial. En España, se estima que este sistema es de gran interés para la calefacción de 458 municipios rurales analizados. Para aplicaciones industriales, se propone la conversión de metanol en DME a través de su paso intermedio a syngas, aplicable en el rango de temperaturas de recuperación de calor de industrias intensivas. Este concepto permite la co-producción de DME para su venta directa o la generación de electricidad en ciclo cerrado. Se proponen dos nuevas rutas para el almacenamiento termoquímico basado en metanol a DME, obteniendo un LCOE inferior a 270 €/MWh operando con un ciclo ORC recuperativo. La tesis aborda las principales reacciones de conversión del metanol hacia otros combustibles de interés, ya sea por su densidad energética, poder calorífico o su valor en la industria química. Alineados con la política energética europea y el paquete de medidas Objetivo 55, los sistemas propuestos hacen del metanol un vector energético estratégico, no sólo como portador de hidrógeno, sino capaz de ofrecer con sus enlaces químicos hasta más de 3500 horas de almacenamiento de energía solar al año en el sur de Europa, con costes un 45% inferiores a los de las sales fundidas y comparables con otras tecnologías implantadas (<150 €/MWh).application/pdf299 p.spaAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccess