Η κλιματική αλλαγή είναι πραγματική, όπως και οι επιπτώσεις της. Οι πολιτικοί διάδρομοι ισχύος του κόσμου συνειδητοποίησαν ότι στον αγώνα δρόμου για την κάλυψη της ενεργειακής μας κατανάλωσης, δημιουργούμε απειλές για το μέλλον του κόσμου βασιζόμενοι στα ορυκτά καύσιμα. Στο μεταξύ, οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας έχουν το πρόβλημα της διαλείπουσας λειτουργίας, καθώς ακόμη και όταν αυτές είναι άφθονες διαθέσιμες, δεν είναι συνεπείς. Επομένως, χρειαζόμαστε μεγάλη χωρητικότητα αποθήκευσης ενέργειας και οι ερευνητές μπήκαν πρόσφατα στην κατασκευή μιας μπαταρίας CO2.
Καθημερινά βρίσκουμε μια νέα μέθοδο αποθήκευσης ενέργειας με την ελπίδα να ανακαλύψουμε αποθήκευση ενέργειας μεγάλης διάρκειας που υποστηρίζει την ενοποίηση του δικτύου ανανεώσιμων πηγών ενέργειας σε πολύ υψηλότερα επίπεδα. Οι συνήθεις μπαταρίες ιόντων λιθίου είναι ιδανικές για περιορισμένο και μικρό σύστημα αποθήκευσης, όπως π.χ EVs και συστήματα εκτός δικτύου, αλλά αυτά δεν αρκούν για να καλύψουν ένα σύστημα αποθήκευσης για ενσωμάτωση ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές έως και 70%, όπως έχει προγραμματιστεί να επιτευχθεί σε πολλές χώρες μέχρι το τέλος της επόμενης δεκαετίας.
Έτσι, οι μηχανικοί αναζητούν μια οικονομικά αποδοτική μέθοδο με σχεδόν απεριόριστους κύκλους φόρτισης και ένα πολύ αποδοτικό σύστημα. Μεταξύ πολλών πρόσφατων ερευνών και δοκιμών για συστήματα αποθήκευσης ενέργειας υψηλής ποσότητας, αποθήκευση βαρύτητας, η αποθήκευση υγροποίησης αέρα, οι μπαταρίες άμμου και η αποθήκευση υδραντλίας είναι μερικά, με την μπαταρία CO2 ως τον πιο πρόσφατο ανταγωνιστή.
Τι είναι μια μπαταρία CO2 και πώς τη φορτίζουν;
Ενεργειακός θόλος είναι μια startup με έδρα το Μιλάνο που παρουσίασε την μπαταρία C02, ένα γιγαντιαίο θερμοδυναμικό σύστημα κλειστού βρόχου. Αποτελείται από μια δεξαμενή αποθήκευσης σε σχήμα θόλου που συγκρατεί CO2 σε ατμοσφαιρική θερμοκρασία και πίεση. Η μπαταρία CO2 χρησιμοποιεί την πλεονάζουσα ενέργεια από σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής ανανεώσιμων πηγών ενέργειας για να κινήσει τον κινητήρα που αντλεί CO2 από τη δεξαμενή αποθήκευσης.
Το αέριο CO2 συμπιέζεται μέσω ενός στροβιλοσυμπιεστή μετατρέποντας το CO2 σε ένα πολύ πυκνό υγρό. Αυτό το υγρό CO2 αποθηκεύεται σε μια δεξαμενή τύπου πυροσβεστήρα σε πολύ υψηλή πίεση 70 bar αλλά σε θερμοκρασία δωματίου. Ολόκληρο το σύστημα ανακτά και αποθηκεύει τη θερμότητα που προκαλείται από τη συμπίεση σε δύο θερμικές μονάδες, και αυτό ολοκληρώνει τον κύκλο φόρτισης.
Διαδικασία εκφόρτισης μπαταρίας CO2
Η διαδικασία εκφόρτισης είναι πολύ πιο απλή και χρησιμοποιεί την ίδια ανακτημένη θερμότητα για να μετατρέψει το υγρό CO2 σε ατμούς. Το CO2 διέρχεται μέσω ενός διαστολέα, όπου ένα ρεύμα υψηλής πίεσης οδηγεί τον στρόβιλο για να παράγει ηλεκτρική ενέργεια που παραδίδεται πίσω στο δίκτυο και το CO2 επιστρέφει στη δεξαμενή αποθήκευσης. Ολόκληρο το σύστημα μπαταριών CO2 είναι ένας στενός βρόχος, ο οποίος έχει αμελητέες απώλειες στη διαδικασία. Ο Διευθύνων Σύμβουλος της Energy dome ισχυρίζεται ότι μόλις φορτωθεί, το CO2 είναι αρκετό για να λειτουργήσει η μπαταρία CO2 για 30 χρόνια.
Πλεονεκτήματα των μπαταριών CO2
- Η Energy dome ισχυρίζεται ότι το υγροποιημένο CO2 έχει 11 φορές περισσότερη ενεργειακή πυκνότητα από την ενέργεια του πεπιεσμένου αέρα (CAES).
- Αποθήκευση ενέργειας υγρού αέρα (LAES) είναι δύο φορές πιο πυκνό από το υγροποιημένο CO2 αλλά έχει απόδοση 45 – 75%, ενώ το υγροποιημένο CO2 έχει ενεργειακή απόδοση 75 – 80%.
- Η μπαταρία CO2 θα ήταν 50% φθηνότερη από την μπαταρία ιόντων λιθίου για το ίδιο μέγεθος αποθήκευσης για ένα σύστημα αποθήκευσης μεγάλης διάρκειας.
- Λαμβάνοντας υπόψη το ισοπεδωμένο κόστος αποθήκευσης (LCOS) μιας μπαταρίας CO25 εγκαταστάσεων 200 MW/2 MWh θα κοστίζει 50 $/MWh, ενώ οι μπαταρίες λιθίου κοστίζουν 132 $ – 232 $/MWh, η αποθήκευση ενέργειας υγρού αέρα (LAES) κοστίζει 300 $/MWh και το κόστος αποθήκευσης υδροαντλητικής 186 $/MWh καθιστώντας το τη φθηνότερη επιλογή αποθήκευσης.
Συμπέρασμα
Το διοξείδιο του άνθρακα (CO2) παρουσιάζεται ως καταδικασμένος εγκληματίας για την κλιματική αλλαγή και ίσως αυτή είναι η στιγμή που έχει την ευκαιρία να δείξει την άλλη του πλευρά παίζοντας ρόλο στην ενσωμάτωση του δικτύου ανανεώσιμων πηγών ενέργειας σε υψηλότερο επίπεδο, μειώνοντας την ανάγκη για ορυκτά καύσιμα για την παραγωγή ενέργειας, χάρη στην ιταλική startup Energy Dome.
YouTube: Energy Dome – Αυτή η νέα μπαταρία χρησιμοποιεί CO₂ για την αποθήκευση αιολικής και ηλιακής ενέργειας
Κάνοντας κλικ στην αναπαραγωγή, αποδέχεστε τους όρους του YouTube Όροι παροχής υπηρεσιών και Πολιτική Απορρήτου. Τα δεδομένα ενδέχεται να κοινοποιηθούν στο YouTube/Google.
Φωτογραφία: Η χαρακτηριστική εικόνα ανήκει στην Energy Dome και παρέχεται ως μέρος ενός δελτίου τύπου.
