A medida que la demanda mundial de energía continúa creciendo junto con los niveles atmosféricos de dióxido de carbono CO 2 , ha habido un gran impulso para adoptar fuentes de energía más sostenibles y más neutrales en carbono.Energía solar / eólica y CO 2 captura - el proceso de captura de residuos de CO 2 para que no se introduzca en la atmósfera, son dos vías prometedoras para la descarbonización, pero ambas tienen importantes inconvenientes.
La energía solar y eólica es intermitente y no se puede implementar en todas partes; CO 2 los procesos de captura consumen mucha energía. Ambas vías tienen beneficios, pero cada una por sí sola no presenta una estrategia viable en este momento. Sin embargo, un equipo de investigación dirigido por el Dr. Faruque Hasan, Kim Tompkins McDivitt '88 yPhillip McDivitt '87 Faculty Fellow y profesor asociado en el Departamento de Ingeniería Química Artie McFerrin de la Universidad Texas A&M, ha descubierto una forma de combinar ambos procesos 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, Hasanexaminó la integración sinérgica de las energías renovables y la captura flexible de carbono con plantas de energía fósil individuales.
"Estamos abordando tres cosas que tienen pros y contras: los combustibles fósiles son baratos, pero liberan mucho CO 2 ; CO 2 la captura es muy beneficiosa para el medio ambiente, pero es prohibitivamente cara; las fuentes de energía renovable como la energía eólica o 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 un beneficio significativo cuando todos los componentes se utilizan en conjunto. En un artículo de investigación publicado en Ciencias de la energía y el medio ambiente , Hasan y sus estudiantes de doctorado Manali Zantye y Akhil Arora examinaron el uso de la integración sinérgica de las energías renovables y la captura flexible de carbono y encontraron un beneficio significativo para la eficiencia y la 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 fósiles disponibles en un futuro cercano", dijo Zantye, quien es el primer autor del artículo.
CO 2 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. Como la energía generalmente se cotiza según la demanda, el uso de CO 2 los procesos de captura durante la demanda máxima de energía pueden elevar rápidamente los costos operativos a un nivel insostenible. En esta investigación, Hasan también descubrió que utilizar un CO flexible 2 el sistema de captura puede compensar en gran medida los costos operativos.
normalmente, CO 2 se captura en un tanque de solvente grande y luego se elimina en un proceso que consume mucha energía. En un sistema flexible, en lugar de eliminar el CO 2 a medida que se introduce en el solvente, puede almacenarse por períodos cortos de tiempo y retirarse en horas no pico cuando el costo de la energía es menor. Además, al incorporar una fuente de energía renovable, el costo del CO 2 la captura se compensa aún más.
Según Hasan, el marco sinérgico presentado en la investigación puede mejorar drásticamente el sistema más allá de las partes componentes. "Hemos desarrollado un marco computacional para utilizar programas operativos dinámicos para gestionar todas estas decisiones tan complejas", dijo.la tecnología de captura 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 trabajen 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 proporcionado por Universidad de Texas A&M . Original escrito por Drew Thompson. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
Referencia de la revista :
cite esta página :