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Un consorcio de 8 empresas lanza REGENERA para avanzar en el almacenamiento eficiente en renovables

Un consorcio de 8 empresas lanza REGENERA para avanzar en el almacenamiento eficiente en renovables

Un consorcio de 8 empresas integrado por ENGIE, DAM, Sorigué, Hidroquimia, Tyris AI, H2B2, AIGUASOL y Exolum han puesto en marcha el proyecto REGENERA destinado a investigar tecnologías de almacenamiento híbrido y modelos predictivos para transformar las industrias en puntos deslocalizados de gestión de energías renovables.

Iniciado en septiembre de 2021 con una duración de cuatro años, REGENERA, que forma parte del Programa Estatal de I+D+I “Misiones Ciencia e Innovación” del Centro Tecnológico de Desarrollo Industrial (CDTI), está financiado con fondos Next Generation EU y se enmarca en la Misión de Impulsar una energía segura, eficiente y limpia para el siglo XXI.

Bajo la premisa de que es posible disminuir las emisiones de CO2 y tener una economía próspera, menos dependiente, más competitiva y climáticamente neutra en 2050, esta investigación busca ayudar a la transformación del sistema energético español mediante la disminución de la dependencia a los combustibles fósiles, mejorando la integración y gestión de las energías renovables, en línea con el European Green Deal y el objetivo de la Comisión Europea para alcanzar los acuerdos de Paris.

Para conseguir la descarbonización, se estudiará cómo electrificar el sistema energético con alta penetración de las energías renovables, mejorar la gestión eficiente de la energía y optimizar los sistemas de almacenamiento, captura y conversión del CO2 .

 

Proyecto REGENERA:

La principal misión del proyecto REGENERA es desarrollar tecnologías innovadoras para almacenar de forma eficiente y económica los excedentes de fuentes renovables mediante su uso en procesos industriales.

Este uso se divide en dos bloques que ofrecerán flexibilidad a la industria para almacenaje energético. Por un lado, se investigan tecnologías P2G (Power To Gas) que permitan la valorización de residuos de la industria y la producción de combustibles renovables, principalmente hidrógeno y metano, mediante el almacenamiento estacionario de excedentes de energías renovables. Por otro, se investigará un proceso de optimización energética para trabajar en periodos de excedentes de energía renovable. Esto permitirá:

a. Reducir el coste de almacenamiento de excedentes de ER en un 33%;
b. Reducir del coste de producción de combustibles renovables (H2 y CH4 ) en un 35%.
c. Fomentar la descarbonización de las industriasen un 25%.

Resultando en una hibridación de la red eléctrica y de gas natural que redundará en un aumento de la competitividad del tejido industrial:

proyecto regenera
Hibridación de la red eléctrica y de gas natural. GR: Gases renovables y mezclas con gas naturas. MR: Metano Renovable, H2R: hidrógeno renovable, CHP: cogeneración, CC: ciclo combinado

 

El consorcio de REGENERA, del que ENGIE forma parte, es un consorcio multisectorial con conocimientos interdisciplinares que cubre toda la cadena de valor del proyecto permitiendo el alcance de los objetivos.

La composición del consorcio permite conocer y tener la información del contorno del proyecto, tener la capacidad de investigar y desarrollar las tecnologías, tener los emplazamientos para validar los pilotos de laboratorio y finalmente tener la capacidad de hacer modelos económicos y balances energéticos para evaluar las soluciones propuestas.

cadena de valor
El consorcio del proyecto REGENERA cubre toda la cadena de valor, generación, almacenamiento y distribución de la energía.

Actores clave

ENGIE es un actor clave en el sector de los servicios energéticos y de las energías renovables con capacidad para desarrollar y validar el piloto de electrometanogénesis en un entorno industrial.

DAM y SORIGUÉ son operadores de plantas EDAR con amplios conocimientos de sus cinéticas y necesidades de operación. Además, ambos tienen capacidades para construir y hacer la validación de la tecnología de producción de H2 e Hytano (la mezcla de CH4 y H2 ) respectivamente.

HIDROQUIMIA es una ingeniería especializada en desarrollo de tecnologías para tratamiento de residuos acuosos y aportará sus conocimientos para desarrollar los reactores bioelectroquímicos para la producción de Biometano e Hytano.

H2B2 son expertos en sistemas de producción de hidrógeno verde mediante electrólisis de agua, y en soluciones industriales innovadoras que integren hidrógeno como vector energético. En el marco de este proyecto liderarán precisamente los desarrollos en el área de producción de hidrógeno, colaborando con el área de gestión y tratamiento del agua, y con el almacenamiento y uso del hidrógeno producido.

TYRIS son expertos en sistemas de análisis predictivos para la optimización industrial y serán los líderes del desarrollo de los modelos de gestión energética.

EXOLUM es una empresa dedicada al almacenamiento transporte y distribución de SAF (Combustible sostenible de aviación), combustible hidrocarburos y productos petroquímicos que investigará una solución disruptiva para el almacenamiento masivo de H2. Para ello desarrolla estudios de almacenamiento de H2 en líquidos orgánicos, valorizándose la cadena de valor desde la conversión de la molécula de H2 a líquido mediante procesos de hidrogenación de líquidos orgánicos hasta su posterior deshidrogenación para el suministro de hidrogeno en estado gaseoso.

AIGUASOL es una consultoría e ingeniería referente en el campo de los modelos de simulación dinámicos de procesos así como su aplicabilidad en el sector de la gestión de la demanda eléctrica.

Organismos colaboradores

Además, se colabora con distintos organismos de investigación (OPI):

  • Instituto de Tecnología química (ITQ) del CESIC y la Universitat Politécnica de Valencia
  • Leitat, centro tecnológico centrado en servicios de I+D, transferencia tecnológica e innovación industrial
  • Instituto Tecnológico de la Energía (ITE)
  • Instituto de Telecomunicaciones y Aplicaciones Multimedia (iTEAM)
  • Institut de Recerca d’Energia de Catalunya (IREC)
  • IMDEA-Agua, instituto de investigación centrado en la gestión integral del agua

Etapas del Proyecto

En el proyecto se distinguen dos etapas:

Primera etapa

  • El desarrollo de tres tecnologías P2G, especialmente adecuadas para funcionar de forma deslocalizada (pequeña-mediana escala) y discontinua para adaptarse a las fluctuaciones de la red eléctrica.
  • Estudiar materiales y componentes, además de estrategias de operación que permitan ir un paso más allá del estado del arte en la producción de combustibles renovables.
  • En modelos predictivos de aprendizaje automático para la optimización energética, que sean competentes para adaptar la operación de la industria a los periodos de excedentes de ER o periodos valle, así como la operación de las tecnologías P2G y la logística de los combustibles renovables producidos.
  • Los modelos predictivos serán integrados en un sistema de simulación inteligente de procesos que permita simular diferentes escenarios para finalmente seleccionar los mejores modelos de gestión.

Los combustibles renovables producidos podrán tener diferentes usos:

  • Ser utilizados en el mismo proceso industrial substituyendo los actuales combustibles fósiles;
  • podrán ser transformados en electricidad (cogeneración),
  • ser inyectados en la red existente de gas natural,
  • ser vendidos para ser usados como reactivos para la producción de químicos y/o
  • ser usados en el sector del transporte para la trasformación del sector hacia una movilidad sostenible.

Segunda etapa

En una segunda fase, REGENERA investigará y evaluará la viabilidad de su solución en dos tipos de industrias, una planta de tratamiento de aguas residuales (EDAR) y una industria alimentaria (cervecera).

Esquema del marco del proyecto, de las tecnologías investigadas y los casos uso de REGENERA:

Objetivos de ENGIE

Nuestro objetivo de proyecto es desarrollar la electrometanogénesis hasta conseguir una instalación operativa en un entorno industrial relevante. Más allá de este proyecto, se pretende integrar la producción de combustible renovable (Biometano de alta pureza, >95%) en un proceso industrial existente (industria cervecera y alimentaria en general) mediante la valorización de sus residuos (agua y CO2) utilizando excedentes de energía renovable y, contribuir así, a que nuestros clientes sean actores en su transición hacia la neutralidad en carbono en el marco de una economía circular.

Para ello contamos, por ahora, con LEITAT: un centro tecnológico reconocido a nivel europeo con más de 83 proyectos en ejecución bajo el programa H2020 y que cuenta con el respaldo de laboratorios e instalaciones de última generación.
Los pasos a seguir y las responsabilidades de cada actor son:

1.Diseño y construcción del prototipo de laboratorio (1÷5L):

  • Definición diseño optimización de componentes y construcción.
  • Sistema de control e instrumentación.
  • Operación, optimización de proceso, Benchmarking.
  • Modelado del proceso de electrometanogénesis para simular diferentes escenarios de operación y optimizar el proceso de producción de CH4 ahorrando tiempo experimental.
  • Análisis de balance energético y de materia y seguimiento de costes asociados a CAPEX Y OPEX.
  • Gestión del proyecto.

2. Diseño y construcción del prototipo Industrial en cervecera (300 L):

  • Diseño y construcción.
  • Sistema de control y instrumentación.
  • Operación, optimización, Benchmarking.
  • Gestión del proyecto.

3. Integración:

  • Integración en el sistema energético de un cliente industrial – cervecera).

En resumen: un proyecto perfectamente adaptado para los retos de futuro:

  • Objetivos de neutralidad carbónica “Waste & Carbon Free”, en línea con los procesos de descarbonización industrial.
    • Reutilización del CO2: El CO2 puede proceder del propio proceso o de un proceso de captura
    • Reutilización de agua residual: El proyecto propone una alternativa competitiva a las tecnologías de tratamiento tradicional
    • Mayor grado de optimización en la cobertura energética con renovables: El proyecto permitirá la “Smart Energy Management”:
    • Compatible con planes de y almacenamiento energético renovable.

A través del Proyecto REGENERA, ENGIE continúa su apuesta por acelerar la transición energética mediante la búsqueda, desarrollo y puesta en marcha de soluciones innovadoras, para hacer realidad una economía neutra en carbono.

¡ENHORABUENA A TODO EL EQUIPO!

 

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Impacto en Prensa sobre el proyecto REGENERA:

 

Fecha de publicación: 26 de septiembre de 2022

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