Zmiana klimatu jest realna, podobnie jak jej skutki. Korytarze władzy politycznej na świecie zdały sobie sprawę, że w wyścigu o pokrycie naszego zużycia energii stwarzamy zagrożenia dla przyszłości świata, polegając na paliwach kopalnych. Tymczasem odnawialne źródła energii borykają się z problemem nieciągłości, ponieważ nawet gdy są one dostępne w dużych ilościach, nie są spójne. Tak więc potrzebujemy dużej pojemności do magazynowania energii, a naukowcy niedawno wkroczyli do produkcji baterii CO2.
Każdego dnia znajdujemy nową metodę magazynowania energii z nadzieją na odkrycie długoterminowego magazynowania energii, które wspiera integrację sieci odnawialnych na znacznie wyższym poziomie. Zwykłe akumulatory litowo-jonowe są idealne do ograniczonego i małego systemu przechowywania, takiego jak EVs i systemy poza siecią, ale to nie wystarczy, aby pokryć system magazynowania w celu integracji energii odnawialnej do 70%, jak planowano osiągnąć w wielu krajach do końca następnej dekady.
Dlatego inżynierowie szukają opłacalnej metody z prawie nieograniczonymi cyklami ładowania i bardzo wydajnym systemem. Wśród wielu ostatnich badań i testów dotyczących systemów magazynowania energii o dużej ilości, magazyn grawitacyjny, magazynowanie skraplania powietrza, baterie piaskowe i magazynowanie pompy wodnej to tylko kilka, a najnowszym konkurentem jest bateria CO2.
Co to jest bateria CO2 i jak ją ładują?
Kopuła energetyczna to start-up z Mediolanu, który wprowadził baterię C02, gigantyczny system termodynamiczny z zamkniętą pętlą. Składa się ze zbiornika magazynującego w kształcie kopuły, w którym znajduje się CO2 o temperaturze i ciśnieniu atmosferycznym. Akumulator CO2 wykorzystuje nadwyżkę energii z elektrowni wykorzystujących energię odnawialną do napędzania silnika, który pobiera CO2 ze zbiornika magazynowego.
Gaz CO2 jest sprężony przez turbosprężarkę, zamieniając CO2 w bardzo gęstą ciecz. Ten ciekły CO2 jest przechowywany w zbiorniku typu gaśnica pod bardzo wysokim ciśnieniem 70 barów, ale w temperaturze pokojowej. Cały system odzyskuje i przechowuje ciepło powstałe w wyniku sprężania w dwóch jednostkach termicznych, co kończy cykl ładowania.
Proces rozładowywania akumulatora CO2
Proces rozładunku jest znacznie prostszy i wykorzystuje to samo odzyskane ciepło do przekształcenia ciekłego CO2 w pary. CO2 przechodzi przez ekspander, gdzie strumień pod wysokim ciśnieniem napędza turbinę, aby wytworzyć energię elektryczną, która jest dostarczana z powrotem do sieci, a CO2 wraca do zbiornika magazynowego. Cały system baterii CO2 jest zamkniętą pętlą, która ma znikome straty w procesie. Dyrektor generalny Energy Dome twierdzi, że po załadowaniu CO2 wystarczy do zasilania baterii CO2 przez 30 lat.
Zalety baterii CO2
- Energy Dome twierdzi, że skroplony CO2 ma 11 razy większą gęstość energii niż energia sprężonego powietrza (CAES).
- Magazynowanie energii płynnego powietrza (LAES) jest dwa razy gęstszy od skroplonego CO2, ale ma sprawność 45 – 75%, podczas gdy skroplony CO2 ma sprawność energetyczną 75 – 80%.
- Bateria CO2 byłaby o 50% tańsza z góry niż bateria litowo-jonowa przy tej samej wielkości przechowywania w systemie długotrwałego przechowywania.
- Biorąc pod uwagę uśredniony koszt magazynowania (LCOS) elektrowni o mocy 25MW/200MWh, bateria CO2 będzie kosztować 50 USD/MWh, podczas gdy baterie litowe kosztują 132–232 USD/MWh, magazynowanie energii w postaci ciekłego powietrza (LAES) kosztuje 300 USD/MWh, a koszty magazynowania hydropompowego 186 USD/MWh, co czyni go najtańszą opcją przechowywania.
Wnioski
Dwutlenek węgla (CO2) jest przedstawiany jako przestępca skazany za zmiany klimatu i być może jest to czas, w którym ma szansę pokazać swoją drugą stronę, odgrywając rolę w integracji sieci energii odnawialnej na wyższym poziomie poprzez zmniejszenie zapotrzebowania na paliwa kopalne paliwa do wytwarzania energii, dzięki włoskiemu startupowi Energy Dome.
YouTube: Energy Dome – Ta nowa bateria wykorzystuje CO₂ do przechowywania energii wiatrowej i słonecznej
Źródło zdjęcia: Zdjęcie fabularne jest własnością Energy Dome i zostało dostarczone jako część komunikatu prasowego.
