Усилията за получаване на евтини и чисти енергийни източници, които заместват изкопаемите горива, преминават през производство, но преди всичко чрез съхранение. Как да се възползваме от цялото електричество, което получаваме от вятърни генератори, например, като го акумулираме по някакъв начин. Проект на Европейския съюз предлага огромни въздушни батерии.

енергия

Възобновяемите енергии се извличат основно от движеща се вода или вятър. Досега начин за акумулиране на потенциална енергия, генерирана, когато настъпят природни условия, докато тя се изразходва, беше чрез резервоари за вода, като язовири, които могат да бъдат освободени за производство на електричество в нейните турбини, в хидроелектрическа централа. В някои инсталации по-късно водата се изпомпва отново до резервоара, когато енергията е в излишък. Практично решение само в планинските райони и това също губи част от произведената енергия. Изследователският проект RICAS 2020 се опитва да използва въздуха като начин за съхраняване на енергия, като я съхранява в затворени неизползвани пещери.

Общият принцип, който вече е приет на някои места по света, по същество е въпрос на използване на излишната електрическа енергия за компресиране на въздуха, който след това се съхранява в подземна пещера.

Когато е необходима мощност, въздухът се освобождава през газова турбина, която генерира електричество. Съществуващите централи от този тип често се използват за задоволяване на пиковото търсене като допълнение към класическите електроцентрали, осигуряващи правилното количество електроенергия, необходимо в различно време през деня.

Физиката, която регулира съхранението на енергия под формата на сгъстен въздух, е резултат от природен закон, познат на този на велосипедната помпа: процесът на компресиране на въздуха го загрява. Велосипедните помпи компресират въздуха, за да повишат налягането в гумите и като по този начин предизвикват загряване на помпата.

Двете най-големи инсталации за сгъстен въздух в света се намират в Германия и САЩ. Те са подземни камери, създадени в солни образувания. Но тези растения губят голяма част от потенциалната енергия на сгъстен въздух, тъй като те не включват система за съхраняване на топлината, произведена по време на етапа на въздушна компресия. Участниците в RICAS 2020 имат формула за намаляване на тези загуби в бъдещи подземни пещери за съхранение. В основата на идеята е допълнителна станция, която те са включили в своето решение:

  • По пътя си към подземната пещера, горещ сгъстен въздух преминава през отделна пещера, пълна с натрошена скала.
  • Въздухът загрява скалата, която задържа голяма част от топлината.
  • Студеният въздух се съхранява в главната пещера.
  • Когато въздухът впоследствие се върне през натрошената скала по пътя си за генериране на електричество, въздушният поток се претопля от камъните.
  • След това горещият въздух се разширява през електрическата турбина

Кредит: Джовани Перило, SINTEF. Илюстрация: Knut Gangåssæter, SINTEF

По-евтини от акумулатори от тип батерии
Директорът на проекта на SINTEF обяснява, че се смята, че тази технология може да увеличи ефективността на системата с до 70-80%. Цифрите за повечето съществуващи места за съхранение са не по-добри от 45% до 55%, което означава, че произведената енергия е само половината от първоначално използваната за компресиране на въздуха в пещерата.

„Проектът се основава на убеждението, че това решение ще предложи по-добро съхранение на енергия от това, което се осигурява от батериите, благодарение на по-дългия си полезен живот и по-ниските разходи за kWh съхранена енергия. Също така се надяваме, че той може да се използва практически независимо от вида на наличната геоложка формация “, казват те.

Учените от SINTEF също предоставят своя опит в подземните технологии с изчисления, които ще гарантират, че техните решения, включително уплътнителни материали, са в състояние да издържат на натиска, на който ще бъдат изложени.
Проектът ще доведе до набор от подробни технически спецификации и анализи на разходите. Дали да инсталирате пилотна инсталация или не, ще зависи от резултатите от тези проучвания: „Ако нашето решение се окаже ефективно, ще се появят нови вълнуващи възможности, не само за самото съхранение на енергия, но и за индустриални приложения на сгъстен въздух.“, Изследователите обещават.