Innovation dans le stockage des énergies renouvelables!
Nous offrons des technologies révolutionnaires de stockage et d’utilisation de l’énergie, garantissant l’avenir des énergies renouvelables.
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La Invención del Tercer Milenio
Transformación de la Energía del Aire Comprimido en Energía del Agua Comprimida
Estimados interesados:
Hemos desarrollado una planta híbrida de almacenamiento de aire comprimido y energía hidroeléctrica para el aprovechamiento de fuentes de energía volátiles. Este sistema permite una conversión sin pérdidas de la energía del aire comprimido en energía hidráulica presurizada. El análisis de los flujos energéticos de la central hidroneumática (entrada y salida) mostró que la energía del aire comprimido no solo puede transferirse sin pérdidas al agua presurizada, sino que durante la reconversión a electricidad la energía se triplica.
Generación Simultánea de Aire Comprimido y Recompresión
Además, observé que los procesos de generación de aire comprimido y reconversión pueden funcionar simultáneamente. Esto significa que el aire comprimido generado puede convertirse inmediatamente en agua presurizada. El agua motriz resultante se dirige al mismo tiempo a través de una turbina hidráulica y se convierte en energía eléctrica mediante un generador.
Para iniciar el proceso, se requiere una conexión a la red pública o, en operación aislada, un generador eléctrico. Si la planta debe ser capaz de arrancar tras un apagón (blackout), se necesita un depósito adicional de aire comprimido.
Un Ejemplo de Cálculo como Prueba
Se toma un compresor de tornillo estándar V-Drive T con compresión de dos etapas y control de velocidad de la empresa Almig, con una potencia nominal de 323,82 kW y, en la salida, un caudal según ISO 1217 (Anexo C-2009), que garantiza un volumen efectivo constante de 744,66 litros por segundo a una presión de funcionamiento constante de 13 bar. Si este aire comprimido se introduce simultáneamente en un depósito de agua completamente lleno y resistente a la presión, el aire comprimido presiona sobre la superficie del agua. El agua se convierte así en agua motriz (funciona según el principio de un vaso de expansión en un sistema doméstico de agua).
Con una turbina hidráulica (preferiblemente una turbina Pelton, que tiene pérdidas muy bajas en funcionamiento parcial) y un generador, se obtiene el siguiente cálculo:
- Caudal de agua [l/s]: 744 (mismo volumen que el compresor de tornillo)
- Altura neta: 130 m (corresponde a 13 bar – misma presión que el compresor)
- Rendimiento de la turbina [%]: 92
- Rendimiento del generador [%]: 95
- Potencia de la turbina (mecánica): 872,38 kW
- Potencia del generador (eléctrica): 828,76 kW
Esto genera 828,76 kW de energía eléctrica. Si se restan los 323,82 kW necesarios para accionar el compresor, queda un excedente de 504,94 kW.
La potencia entregada puede incrementarse significativamente si el aire comprimido que queda en el depósito de agua vacío tras un ciclo de generación se devuelve al compresor, ahorrando así aproximadamente el 50% de la energía necesaria para la producción de aire comprimido.
Cálculo:
La potencia generada menos la energía utilizada para producir el aire comprimido da un excedente de
828,76 kW – 323,82 kW = 504,94 kW
- ahorro de la mitad del coste energético 323,82 / 2 = +161,91 kW Esto da un excedente total de 666,88 kW
Puedes descargar el cálculo de la turbina en internet, por ejemplo, en https://www.leimegger.de/Ingenieur/turb_berech.html
Con unos 666 kW x 8.760 horas (extrapolado a un año), esto resulta en
5.834.160 kWh x 7 ct = 408.391,20 € de ingresos anuales
Los costes estimados de construcción de la planta son de unos 1,6 millones de euros
El periodo de amortización es de unos 4 años.
Explicación del Superávit
Ahora todos los científicos tienen un problema, porque durante sus estudios se les enseñó que no existe el movimiento perpetuo. Mis cálculos han demostrado que el excedente no viola las leyes de la termodinámica, sino que resulta de la conversión eficiente del aire, un medio de baja masa, en agua, un medio de alta masa. Debido a su baja masa, el aire puede comprimirse y transportarse mucho más fácilmente y con mucho menos consumo energético que el agua.
Ejemplo de cálculo:
Un compresor con una potencia nominal de 323,82 kW puede generar 744,86 litros por segundo a una presión de 13 bar. Una bomba de agua con un caudal de 744,86 l/s y una presión de 13 bar requiere al menos 1.000 kW para alcanzar la misma presión y volumen.
- Para la producción de aire comprimido se aplican las leyes de la compresión de gases (baja masa).
- Tras la transformación del aire comprimido en agua motriz, para la reconversión se aplica la ley de la energía hidráulica (alta masa).
Recordatorio de la física escolar:
- 1 litro de aire tiene una masa de aprox. 1 gramo
- 1 litro de agua tiene una masa de aprox. 1.000 gramos
Una comparación con una locomotora de vapor muestra que el aire comprimido o el vapor contienen más potencial energético de lo que se suele suponer. Mientras que un cilindro de doble pistón de una locomotora de vapor alcanza una eficiencia del 99,83%, una turbina de gas solo alcanza el 37% debido a su diseño.
En mi concepto, la presión se utiliza como fuente de energía cinética convirtiendo el agua presurizada en agua motriz, que luego se desplaza del depósito y pasa por una turbina para generar electricidad. La energía siempre ha estado contenida en el aire comprimido; mediante una conversión dirigida, puede aprovecharse mucho más eficientemente.
El hecho es que la transformación del aire comprimido en agua presurizada no viola en absoluto las leyes de la termodinámica. También es un hecho que siempre se necesita electricidad para accionar el compresor tanto al arrancar como durante el funcionamiento continuo de la planta, y esto tampoco viola las leyes de la termodinámica.
Resumen
Proceso de Generación de Electricidad
Para la generación continua de electricidad se necesitan tres depósitos al mismo nivel. Como los depósitos están conectados, se pueden utilizar tuberías de pocos metros, lo que aumenta significativamente la eficiencia en comparación con las centrales de almacenamiento en montaña con sus largas tuberías. Tras arrancar el compresor, el aire comprimido se introduce en el primer depósito lleno de agua. Así se genera agua motriz, que se utiliza para generar electricidad mediante una turbina y un generador. El agua motriz descargada se introduce en el segundo depósito. Cuando el nivel de agua en el primer depósito alcanza su punto bajo previsto, finaliza el primer ciclo de generación. El segundo depósito, que mientras tanto se ha llenado con el agua del primero, se sella herméticamente y se presuriza con aire comprimido. Comienza el segundo ciclo de generación. Al mismo tiempo, el aire comprimido del primer depósito se devuelve al compresor, ahorrando así aproximadamente el 50% de la producción de aire comprimido. Tras el segundo ciclo de generación, sigue el tercer ciclo como antes. Luego se cierra el ciclo y se vuelve a empezar con el primer ciclo de generación.
No hace falta mencionar lo que una multiplicación de energía así significaría para la industria energética mundial en el futuro. Nuestro problema mundial con la energía fósil quedaría prácticamente resuelto. Este nuevo proceso tiene un potencial enorme. Todos los problemas medioambientales quedarían eliminados y la protección del clima estaría garantizada.
Las Ventajas Esenciales de la Planta de Energía
- Electricidad 100% verde, generación garantizada sin emisiones
- Los medios de operación son aire y agua gratuitos
- Funcionamiento ininterrumpido, 8.760 horas al año
- Esta planta no sufre periodos de baja generación renovable
- Costes de producción < 1 ct/kWh
- La construcción descentralizada de estas nuevas plantas alivia las redes eléctricas
- Vida útil de la planta en ciclo cerrado de al menos 50 años, con construcción de hormigón armado incluso más de 100 años
- El agua limpia prolonga la vida útil de las turbinas
- Esta planta es capaz de arrancar tras un apagón (black-start)
- Energía suficiente y asequible para todos
- El tráfico de coches y camiones puede convertirse inmediatamente
- Todas las centrales nucleares y térmicas que funcionan con petróleo, carbón o gas serán prescindibles en el futuro
- Todos los aerogeneradores y sistemas fotovoltaicos pueden desmontarse, restaurando así la protección de la naturaleza
- Se alcanzará el objetivo climático
- No serán necesarias más manifestaciones por el medio ambiente y la naturaleza
Conclusión
Esta nueva planta híbrida de almacenamiento de aire comprimido y energía hidroeléctrica, que no requiere desnivel topográfico, puede instalarse en cualquier lugar del planeta y revolucionar así la generación de energía.
Dado que esta innovadora forma de generación y almacenamiento de energía utiliza máquinas y tecnologías ya disponibles en el mercado, el nuevo sistema puede implementarse de inmediato sin largos tiempos ni costes de desarrollo.
Ya se han concedido tres patentes para Europa y Estados Unidos.
Atentamente
Johann Tauscher
Johann Tauscher
Josef-Kainz-Mayer-Gasse 12
A-1220 Wien
Teléfono móvil: +4369917747071
E-Mail: office@greenenergystorage.at
Technologies révolutionnaires pour le stockage de l'énergie
- Réduction des impacts environnementaux
- Stockage des sources d'énergie volatiles
- Aucune contrainte topographique
- Optimisation de l'efficacité énergétique
Centrale de stockage d'air comprimé
À l’ère de la transition énergétique, l’énergie renouvelable est de plus en plus demandée. Cependant, elle présente un inconvénient, car elle ne garantit pas une production d’électricité continue. Avec ma centrale hybride de stockage d’air comprimé et d’énergie hydraulique, ce problème est résolu. Mon concept n’utilise que des médiums inoffensifs comme l’air comprimé et l’eau.
Centrale à énergie des vagues
La première centrale à énergie des vagues, d’une puissance d’environ 300 kW, a été installée en 2011 à Mutriku, en Espagne. Mon concept contourne la faible puissance en stockant l’air comprimé dans un réservoir au lieu de le convertir immédiatement en énergie électrique. L’air comprimé est ensuite transformé en eau sous pression et, grâce à une turbine hydraulique hautement efficace, il est converti en énergie électrique et injecté dans le réseau.
Johann Tauscher - Pionnier des solutions de stockage d'énergie innovantes
Depuis plus de 20 ans, je me consacre au développement d’un système de stockage d’énergie respectueux de l’environnement.
En recherchant des centrales de stockage d’air comprimé, j’ai découvert que celles-ci utilisent exclusivement des turbines à gaz pour l’expansion de l’air. Cependant, on connaît les inconvénients des turbines à gaz.
En effet, le gaz/air comprimé n’a pratiquement pas de masse, ce qui se traduit par un rendement insatisfaisant lors de la transmission d’énergie.
C’est différent si l’on utilise une turbine hydraulique à la place d’une turbine à gaz. Avec une turbine hydraulique, on atteint un rendement de plus de 90%.
Ainsi, l’air comprimé doit être transformé en eau sous pression avant la conversion en énergie.