Descripción del proyecto
A DIA DE HOY, LA ESTRATEGIA MAS PROMETEDORA PARA COMBATIR EL CAMBIO CLIMATICO CONSISTE EN EL USO DE FUENTES RENOVABLES DE ENERGIA Y EN EL AUMENTO DE LA EFICIENCIA ENERGETICA DE TODA ACTIVIDAD HUMANA. EL ALMACENAMIENTO MASIVO DE ENERGIA JUEGA UN PAPEL FUNDAMENTAL EN DICHA ESTRATEGIA, YA QUE LA TIPICA INTERMITENCIA DE LAS FUENTES RENOVABLES NO AYUDA A ASEGURAR UN SUMINISTRO ININTERRUMPIDO DE ENERGIA.EN FUNCION DE LA CANTIDAD DE ENERGIA A ALMACENAR (KWH, MWH, GWH, ETC.) Y DE SU TIPO (TERMICA, QUIMICA, ELECTRICA, ETC.) EXISTEN DIFERENTES SOLUCIONES DE ALMACENAMIENTO. DOS EJEMPLOS MUY EN BOGA SON LAS BATERIAS DE IONES DE LITIO Y LAS BATERIAS DE FLUJO, QUE ALMACENAN ENERGIA ELECTRICA EN FORMA DE ENERGIA QUIMICA. LAS INSTALACIONES ACTUALES DE ESTE TIPO MAS GRANDES DEL MUNDO TIENEN CAPACIDADES DE 1200 MWH Y 800 MWH, RESPECTIVAMENTE.SIN EMBARGO, SEGUN LA AGENCIA INTERNACIONAL DE LA ENERGIA, EL 50% DE TODA LA ENERGIA CONSUMIDA EN 2018 EN EL MUNDO FUE EN FORMA DE CALOR, EMPLEANDOSE LA MITAD EN PROCESOS INDUSTRIALES, OTRO 46% EN EL CALENTAMIENTO EN EDIFICIOS Y EL RESTANTE 4% EN AGRICULTURA. CUANDO SE REQUIERE ESTE TIPO DE ENERGIA RESULTA MAS EFICIENTE ALMACENARLA DIRECTAMENTE COMO ENERGIA TERMICA QUE TRANSFORMARLA EN ENERGIA ELECTRICA O QUIMICA PARA SU ALMACENAMIENTO. ADEMAS, DE ESTA FORMA ES POSIBLE EXPLOTAR OTRAS FUENTES DE ENERGIA, COMO CALORES RESIDUALES, Y CONSTRUIR A UN COSTE RAZONABLE ALMACENES CON CAPACIDADES DE HASTA 100 GWH. POR TANTO, EL ALMACENAMIENTO MASIVO, EFICIENTE Y RENTABLE DE ENERGIA TERMICA JUEGA UN PAPEL CRUCIAL EN LA ACTUAL LUCHA CONTRA EL CAMBIO CLIMATICO.EL ALMACENAMIENTO SUBTERRANEO DE ENERGIA TERMICA PRESENTA LOS MAYORES POTENCIALES DE ALMACENAMIENTO Y DE AHORRO ENERGETICO ENTRE LAS DISTINTAS TECNOLOGIAS EXISTENTES. UN ALMACEN SUBTERRANEO DE ENERGIA TERMICA ALMACENA LA ENERGIA DIRECTAMENTE EN EL TERRENO, PARA LO QUE SE PERFORAN MULTIPLES POZOS VERTICALES EN LOS QUE SE INTRODUCEN VARIAS TUBERIAS EN U POR LAS QUE CIRCULA UN LIQUIDO CALOPORTADOR QUE INTERCAMBIA SU ENERGIA TERMICA CON EL TERRENO. GRACIAS A LA BAJA DIFUSIVIDAD TERMICA DEL TERRENO, LAS PERDIDAS DE CALOR POR CONDUCCION SON BAJAS, LO QUE PERMITE RECUPERAR ENTRE EL 75% Y EL 85% DE LA ENERGIA ALMACENADA.EN EL DISEÑO DE UN ALMACEN SUBTERRANEO DE ENERGIA TERMICA JUEGA UN PAPEL FUNDAMENTAL LA PREDICCION DE LA RESPUESTA TERMICA DEL TERRENO Y DE LOS POZOS. POR DESGRACIA, LA SIMULACION NUMERICA DETALLADA DE DICHA RESPUESTA TERMICA SOBREPASA LA CAPACIDAD DE COMPUTO DE LOS ORDENADORES ACTUALES. ESTO OBLIGA, INCLUSO EN EL AÑO 2021, AL USO DE MODELOS TEORICOS SIMPLICADOS. POR ELLO, EL OBJETIVO DEL PRESENTE PROYECTO ES LA MEJORA DEL ANALISIS Y MODELADO DE LA RESPUESTA TERMICA DE ALMACENES SUBTERRANEOS DE ENERGIA TERMICA CON EL FIN DE QUE LA INDUSTRIA PUEDA DISEÑAR INSTALACIONES MEJORES Y MAS RENTABLES.PARA ELLO SE VAS A ADOPTAR UN ENFOQUE MULTIDISCIPLINAR QUE COMBINA METODOS ANALITICOS CON SIMULACIONES NUMERICAS Y CON RESULTADOS EXPERIMENTALES. LAS SIMULACIONES NUMERICAS SERVIRAN PARA EXPLORAR LA FISICA DEL PROBLEMA Y PARA VALIDAR LOS MODELOS ANALITICOS QUE SE DESARROLLEN. PARA LA OBTENCION DE DICHOS MODELOS ANALITICOS SE APROVECHARA LA PRESENCIA EN EL PROBLEMA DE GRANDES DISPARIDADES DE ESCALAS ESPACIO-TEMPORALES MEDIANTE EL USO DE METODOS DE DESARROLLOS ASINTOTICOS. POR ULTIMO, SE VALIDARAN LOS MODELOS DESARROLLADOS CON RESULTADOS EXPERIMENTALES OBTENIDOS DE INSTALACIONES REALES CONSTRUIDAS POR LA EMPRESA ESPAÑOLA SACYR INDUSTRIAL. NERGIA TERMICA\ANALISIS ASINTOTICO\POZOS GEOTERMICOS\ALMACENAMIENTO