Almacenamiento de energía mediante dióxido de carbono comprimido

El almacenamiento de energía mediante dióxido de carbono comprimido puede utilizarse para almacenar energía eléctrica a escala de red. Este gas es idóneo para esta función porque, a diferencia de la mayoría de los gases, se licúa bajo presión a temperatura ambiente, por lo que ocupa un volumen reducido.

Un sistema de almacenamiento de 100 MWh requiere aproximadamente 2000 toneladas de dióxido de carbono (CO₂ ₎ . Al inicio del proceso, el gas CO₂ _se almacena a presión y temperatura atmosféricas en un gran contenedor de tela expandible, similar a los que se utilizan para almacenar biogás , ubicado dentro de una cúpula protectora inflable .

Para almacenar energía, el CO₂ gaseoso _se comprime a unos 70  bares, lo que lo calienta a unos 400  °C. Al pasarlo por un intercambiador de calor y un acumulador térmico, el dióxido de carbono supercrítico se enfría lo suficiente como para licuarlo por debajo de los 32  °C . El _CO₂ líquido puede almacenarse en este estado indefinidamente en cilindros presurizados .

Cuando se requiere energía, el CO₂ _se recircula al intercambiador de calor, donde se calienta recuperando el calor del acumulador térmico y vuelve a convertirse en gas a alta presión. El gas en expansión se utiliza para accionar una turbina que genera electricidad al regresar al acumulador de baja presión, completando así el ciclo cerrado. ^{[ 1 ] [ 2 ]}

El dióxido de carbono líquido se puede almacenar a temperatura ambiente, a diferencia del almacenamiento de energía de aire líquido (LAES) , que debe mantener el aire líquido frío a -192 °C, aunque el CO₂ _sí necesita mantenerse presurizado.

_{El CO₂} líquido tiene una densidad energética mucho mayor (66,7  kWh/m³ ⁾ que el aire comprimido en los sistemas típicos de almacenamiento de energía de aire comprimido (CAES) (2-6  kWh/m³ ⁾ , lo que significa que la misma energía se puede almacenar en un volumen mucho menor.

Todos los componentes del sistema están fácilmente disponibles: las cúpulas de almacenamiento de gas se utilizan en la producción de biogás ; los compresores, las turbinas y los intercambiadores de calor se utilizan en las industrias del petróleo y el gas ; la turbina es similar a una turbina de vapor de presión media, pero más pequeña para la misma potencia. ^{[ 3 ]}

Las cúpulas de gas ocupan terreno, aproximadamente el 6% de la superficie de un parque solar similar . ^{[ 3 ]}

El dióxido de carbono es un gas asfixiante inodoro, más pesado que el aire. ^{[ 4 ]} Una ruptura catastrófica de una cúpula de almacenamiento, por ejemplo, durante un huracán , dispersaría el gas sin causar daño. ^{[ 3 ]} Sin embargo, en aire en calma, cualquier fuga de gas se acumularía en las depresiones cercanas y constituiría un peligro potencialmente mortal. ^{[ 4 ]}

La empresa emergente Energy Dome construyó una planta de demostración de 2,5  MW/4  MWh en Ottana, Cerdeña , para la compañía eléctrica italiana A2A , que entró en funcionamiento en junio de 2022. La empresa afirma una eficiencia de ciclo completo del 75 % y un coste proyectado de  220 EUR/kWh de capacidad de almacenamiento, que era la mitad del de las baterías de iones de litio en 2023, cuando Energy Storage News informó que podría ser "una forma más barata de almacenamiento de energía que las baterías de iones de litio ". ^{[ 3 ]}

La construcción de una unidad estandarizada de almacenamiento de energía de 20  MW/200  MWh comenzó en el mismo emplazamiento, en colaboración con el grupo de ingeniería de centrales térmicas Ansaldo Energia . ^{[ 3 ] [ 5 ]} La instalación de 20 MW comenzó a operar en julio de 2025. ^{[ 6 ]}

EPV Energia planea construir en 2025 una planta de almacenamiento de 1600 MWh en Laihia, Finlandia. [ 7 ] La ^{propuesta de inversión} se encuentra en la etapa de evaluación de impacto y se someterá a aprobación en 2027. ^{[ 8 ]}

• Lista de tecnologías de almacenamiento de energía de larga duración

• Descripción de la tecnología Energy Dome