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TWIST: Proyecto de investigación de sistemas de almacenamiento de energía termoquímica

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SCHWING Technologies apoya a la Universidad Técnica de Munich con la tecnología de proceso de lecho fluidizado para aplicaciones de almacenamiento industrial en la generación de energía

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SCHWING Technologies concede gran importancia no sólo a la satisfacción del cliente y a los servicios personalizados, sino también a sus vínculos con universidades y escuelas superiores. La empresa, especializada en la tecnología de procesos de lecho fluidizado, colabora desde hace muchos años con institutos de investigación de toda Alemania. El equipo de expertos de SCHWING prueba regularmente nuevas aplicaciones en el campus de la empresa en Neukirchen-Vluyn, en el Bajo Rin. Ralf Sonnen, Michael J. Robinson, Julian Nienhaus y Natalya Prodan son los especialistas en desarrollo de procesos y pruebas de reactores para la tecnología de proceso en lecho fluidizado.

TWIST: Proyecto de investigación de soluciones de almacenamiento de energía termoquímica

Un ejemplo actual es el proyecto de investigación "TWIST" (Thermochemischer Energiespeicher im Wirbelschichtverfahren für Industrieanwendungen und Stromerzeugung/Thermochemical Energy Storage in Fluidized Bed Systems for Industrial Applications and Power Generation). "En este proyecto apoyamos a la Universidad Técnica de Munich (TUM)", explica el experto senior de SCHWING Ralf Sonnen. "En cooperación con otros actores, estamos desarrollando una solución de almacenamiento de energía termoquímica basada en nuestra tecnología de lecho fluidizado." En el futuro, esta solución servirá como una opción flexible de almacenamiento de calor. El proyecto TWIST es un aspecto importante para aumentar significativamente la eficiencia energética en el sector industrial.

Las pruebas se realizan con cal. Natalya Prodan, ingeniera química de SCHWING: "El material es perfectamente adecuado para esta aplicación. La densidad energética de la cal la convierte en un excelente medio de almacenamiento. Además, la cal es barata y está disponible en grandes cantidades"

El proyecto está gestionado por la Cátedra de Sistemas de Energía del Departamento de Ingeniería Mecánica de la TUM. Otros socios de la industria y la investigación acompañan el proyecto. El proyecto de investigación, financiado por el Ministerio Federal de Economía y Energía, que comenzó en septiembre de 2018, tiene como objetivo hacer avanzar la tecnología de almacenamiento de la fase piloto a la escala de megavatios para 2022.

Para ello se han previsto un total de tres etapas:

(http://www.es.mw.tum.de/en/research/projects/twist/)

Paso 1: Puesta en servicio de la tecnología de procesos y pruebas con el reactor piloto

Paso 2: Análisis de los datos del proceso

Paso 3: Ampliación para plantas a gran escala

TcEt: Proyecto de investigación para centrales térmicas

TWIST se basa en un proyecto anterior (TcEt) para la fluidización de medios de almacenamiento en polvo (Thermochemischer Energiespeicher für thermische Kraftwerke und industrielle Wärme/thermochemical energy storage for thermal power plants and industrial heat) realizado con éxito. En cooperación con TUM, los expertos de SCHWING desarrollaron la planta piloto de reactor FluBEStoR (Fluidized Bed Energy Storage Reactor) entre 2013 y 2018, un concepto de almacenamiento de energía termoquímica para centrales térmicas y calor industrial. Sus propiedades de almacenamiento se probaron primero en un cilindro de vidrio, el proceso se piloteó a escala de banco y, finalmente, se construyó el reactor piloto.

Polvos finos, sólidos granulados o mezclas de componentes pueden ser usados en este reactor como materiales de almacenamiento confiables. Julian Nienhaus, ingeniero de SCHWING: "Gracias al proceso controlado, uniforme y reproducible, el material, en este caso la cal, aglutina la energía y se convierte en un medio de almacenamiento termoquímico" Los participantes en el proyecto están convencidos de que esto también tiene un gran potencial para ser utilizado como una instalación de almacenamiento de energía a largo plazo.

Tecnología de lecho fluidizado: fluidización de medios de almacenamiento en polvo

Es sobre todo la excelente transferencia de calor y la reversibilidad de la reacción química lo que destinó la tecnología de proceso de lecho fluidizado para esta aplicación. Transforma el comportamiento de las partículas individuales en una mezcla de gases sólidos de mezcla suave y líquida. Por lo tanto, cada partícula sólida se encuentra en un entorno rico en gases. "En el corazón de nuestro reactor hay una placa de distribución de gas propia", explica Michael J. Robinson, "que está especialmente configurada para el material respectivo y ofrece un control de temperatura muy uniforme y grandes superficies de intercambio entre sólidos y gas" Para TWIST, el reactor puede funcionar hasta 700 grados Celsius a presión elevada en modo batch o continuo, en casos individuales hasta 1100 grados Celsius.

Aumento de la eficiencia y optimización de costes

El objetivo a largo plazo del proyecto de investigación TWIST es aumentar la eficiencia y optimizar los costes de procesos industriales altamente integrados. Al disociar la producción de electricidad y calor a lo largo del tiempo, se puede reducir el consumo de combustible y evitar la sobreproducción de electricidad. Al mismo tiempo, un sistema de almacenamiento de este tipo permite capturar el exceso de fuentes de energía renovable en los picos de generación.

Palabras clave: Tecnología de proceso de lecho fluidizado, reactor de lecho fluidizado, proceso de lecho fluidizado, almacenamiento de energía, aplicación de almacenamiento de energía, almacenamiento de energía termoquímica, almacenamiento industrial, generación de energía, conversión de gas