ALMACENAMIENTO QUÍMICO DE ENERGÍA ELECTRICA RENOVABLE 5 La presente invención es un procedimiento para el almacenamiento de energía eléctrica en forma de energía química y su posterior conversión en energía eléctrica, obteniendo como subproductos cloro -Cb-, hidróxido de potasio -KCI-e hidrógeno -H2-. 1º 15 El presente procedimiento debemos encuadrarlo dentro del sector de la energía dado que convertimos una energía eléctrica en química consumiendo cloruro potásico -KCI-y agua -H20-y generando cloro -CI-, hidróxido de potasio -KCI-e hidrógeno -H2-. Con la presente invención conseguimos un suministro continuo de energía renovable dando solución a los problemas que presenta la producción estable de energía eléctrica procedente de fuentes renovables. ANTECEDENTES DE LA INVENCION 20 Las energías renovables se plantean actualmente como alternativa a las denominadas energías convencionales ó fósiles, procedentes del carbón, petróleo ó gas natural. Representan el veinte por cien de la energía consumida y son también denominadas energías blandas o limpias siendo su ventaja más significativa su respecto hacia el medio ambiente. 25 Aunque también presentan importantes inconvenientes como es el hecho de ser fuentes de energía variable e imprevisible, con producciones con densidades de potencia bajas por lo que en ocasiones presentan dificultades para garantizar el suministro necesario y deben ser 5 complementadas con otro tipo de energías, además de encontrarse con dificultades a la hora de su almacenamiento. En estos últimos años el apoyo y la fuerte inversión en investigación y desarrollo que se está realizando con este 1º tipo de energías está haciendo que se vaya en el buen camino para hacer desaparecer o minimizar este tipo de inconvenientes, para que el uso de las energías renovables sea realidad en un futuro muy próximo. En el estado de la técnica actual, la producción de energía 1 5 eléctrica permanente exige fuentes de alimentación fiables o medios de almacenamiento (sistemas hidráulicos de almacenamiento por bomba, baterías, futuras pilas de combustible de hidrógeno, etc.) , por ello en la presente invención presentamos un sistema de almacenamiento 20 químico de energía eléctrica que supone un avance cualitativo y cuantitativo en los procesos de almacenamiento y generación de energía eléctrica de manera constante. El proceso consume cloruro de potasio - KCI-, y agua -H20-, produciendo hidrógeno -H2-, cloro -CI- 2 5

e hidróxido de potasio -KOH-. Haciendo reaccionar de nuevo el cloro -CI-con el hidrógeno -H2-obtenido, se produce una energía calorífica, que mediante una turbina y un generador se transforma en energía eléctrica. DESCRIPCION DE LA INVENCION 5 La corriente eléctrica es enviada a una celda electrolítica que contiene una disolución en agua de cloruro de potasio - KCI-donde es aprovechada para producir cloro -Cb-por una parte e hidrógeno por otra -H2-, que se almacenan en depósitos independientes, mientras se va concentrando en 1º la disolución salina hidróxido de potasio -KOH-. Las reacciones que se producen en esta primera fase de electrolisis de la salmuera son: 2Cr (ac) --------Cl2 (g) + 2e- (-1, 36 V) 2H+ (ac) --------H2 (g) (O V) 1 5 Cualquiera de los tres componentes formados puede ser almacenado y suministrados a otros procesos de fuera del sistema si fuera necesario. En la segunda fase del proceso hacemos reaccionar el cloro -CI2-almacenado, con el hidrógeno -H2-con la 20 consecuente liberación de calor pudiendo ser utilizado en una planta generadora termoeléctrica para el suministro de energía. Cb + H2---------HCI Dicha reacción es fuertemente exotérmica, llegando a ser

incluso explosiva en condiciones ordinarias. Este peligro se

evita utilizando quemadores especiales.

Estos quemadores reciben el nombre de horno de ácido clorhídrico -HCI-, suministrándose el hidrógeno -H2- ( combustible) a la llama en un exceso estequiométrico del 5 cinco a un diez por cien, para garantizar que se lleva a cabo la síntesis completa y asegurar el consumo de todo el cloro -Cb- (comburente) . Ambos elementos son suministrados al horno a velocidades controladas. El gas producido en esta fase puede llegar a alcanzar un 1º grado de pureza del noventa y nueve por cien, abandonando el horno a una temperatura de dos mil, dos mil quinientos grados centígrados. En la tercera fase del presente proceso, se recupera la energía mediante una planta generadora termoeléctrica de 15 ciclo combinado de alto rendimiento. El fundamento de este tipo de plantas se basa en aprovechar calor, producido en la combustión de la fase anterior, para producir electricidad a través de una turbina de gases conectada a un alternador. 2º Estos gases una vez han pasado por la turbina de gases pueden ser reutilizados haciéndolos pasar por calderas de vapor en las que mueven turbinas de vapor que accionaría un nuevo generador, suponiendo una segunda fuente de energía eléctrica. El vapor obtenido en esta turbina pasa a 25

un condensador donde se transforma en agua que

posteriormente será bombeada a alta presión hasta iniciar

nuevamente el ciclo. 5 Además la elevada temperatura generada en la combustión del cloro -Cb-con el hidrógeno -H2-se utiliza para descomponer térmicamente cloruros metálicos, que se forman en una etapa posterior del proceso, y que se encuentran en un depósito contenedor resistente. 1º 15 La cuarta fase del proceso contempla la posibilidad de regeneración del hidrógeno -H2-mediante la siguiente reacción de descomposición metálica del cloruro de hidrógeno -HCI-: M (s) + x HCI (g) --------MCix (s) + x/2 H2 (g) El metal a emplear puede ser hierro -Fe-, cobre -Cu-o zinc -Zn-. El hidrógeno -H2-producido en esta reacción podría ser utilizado como fuente de energía. 2º La ventaja del procedimiento que se describe, en relación con el estado de la técnica actual, es el almacenamiento de ácido clorhídrico -HCI-para su posterior utilización y obtención de energía o ser descompuesto con metal y de esta forma proporcionar cloruro metálico -MCix-e hidrógeno -H2-, también utilizado como generador de energía. 2 5

Los cloruros metálicos formados por la reacción del acido clorhídrico -HCI-con el metal, se descomponen térmicamente, aprovechando la alta temperatura de la

salida de los gases de cloruro de hidrogeno -HCI-, lo que nos permite disminuir dicha temperatura antes de iniciar el ciclo de la planta termoeléctrica. La descomposición térmica de los cloruros metálicos depende de su 5 composición, así, el cloruro férrico -FeCI3-se descompone a quinientos sesenta grados centígrados, el cloruro de cobre -CuCb-a novecientos diez y el cloruro de zinc -ZnCI2-a seis cientos cincuenta. Los cloruros metálicos, a dichas temperaturas se descomponen en cloro -CI2-y el

1º metal que lo forma. El cloro -Cb-producido se almacena para hacerlo reaccionar de nuevo con el hidrogeno -H2-, obtenido en la etapa anterior.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

Para la mejor comprensión de cuanto queda descrito en la

presente memoria, se acompaña un esquema, Figura 1, en el que solo a titulo de ejemplo, representa el proceso: (1) celda electrolítica, con disolución de disolución de cloruro de potasio -KCI-. Depósito de cloro -Cb- (2) . Depósito de hidrógeno -H2- (3) . Horno de cloruro de

hidrógeno -HCI- ( 4 ) . Planta generadora de ciclo combinado de alto rendimiento con turbina de gas, donde se aprovecha el calor de la combustión (5) . Generador de electricidad, accionado por la turbina de gas (6) . Turbina de vapor, donde se recepciona los gases que se emiten de la

25 turbina de gas (7) . Generador de electricidad accionado

por la turbina de vapor (8) . Condensador de vapor que recibe vapor de la turbina y desde donde se recircula el agua al principio del proceso (9) . Contenedor en el que se lleva a cabo el proceso de regeneración de hidrógeno -H2-, 5 mediante la descomposición metálica del cloruro de... [Seguir leyendo]

1. EL ALMACENAMIENTO QUÍMICO DE ENERGÍA ELECTRICA RENOVABLE, es un procedimiento que comprende las siguientes etapas:

-Aprovechamiento de la corriente eléctrica renovable generada en exceso es enviada a una celda electrolítica que contiene una disolución de cloruro sódico -NaCI-o potásico -KCI-. -La electrolisis del cloruro de sodio ó potasio produce cloro

1º -CI2-e hidrogeno -H2-. -El cloro -Cb-como el hidrógeno -H2-generados son almacenados en depósitos independientes. -La reacción posterior del cloro -Cb-y el hidrogeno -H2-en el horno de cloruro de hidrógeno -HCI-conlleva la

1 5 consiguiente generación de calor, que mediante una turbina y un alternador se transforma en energía eléctrica. -El cloruro de hidrogeno -HCI-formado, se hace reaccionar con un metal para obtener hidrogeno -H2-y formarse el cloruro metálico correspondiente.

-El cloruro metálico -MCix-, se descompone térmicamente, utilizando la alta temperatura producida en el horno de cloruro de hidrogeno -HCI-, para obtener cloro -Cb-y el metal. -El cloro -Cb-y el hidrogeno -HCI-obtenido en este

proceso, se hacen reaccionar para obtener la energía

5 calorífica necesana para generar energía eléctrica, mediante una turbina y un alternador. El procedimiento se caracteriza por la electrolisis del cloruro sódico -NaCI-ó potásico -KCI-, en el que tienen lugar las reacciones siguientes: 2Cr (ac) --------Cb (g) .

2. (-1 , 36 V) 2H+ (ac) --------H2 (g) (OV) 1º Posteriormente se hace reaccionar almacenado, con el hidrógeno -H2-reacción: Cb + H2---------HCI + calor el con cloro -CI2-la siguiente La liberación de calor se utiliza en una planta generadora termoeléctrica para el suministro de energía. 1 5 2º El cloruro de hidrogeno se hace reaccionar con un metal para producir hidrogeno -H2-, mediante la siguiente reacción de descomposición metálica del cloruro de hidrógeno -HCI-: M (s) + x HCI (g) --------MCix (s) + x/2 H2 (g) El hidrogeno -H2-obtenido se almacena y el cloruro metálico producido se descompone mediante la reacción. MCix ( s) + calor ---------------M (s) + Cl2 El hidrogeno -H2-y el cloro -CI2-obtenido en estas dos últimas reacciones se hacen reaccionar de nuevo para iniciar el ciclo de producción de energía calorífica y su posterior conversión en energía eléctrica, mediante una

turbina y un alternador.