Njihuni me baterinë CO2 që ruan energjinë e erës

Teknologjia përdor dioksidin e karbonit për të ruajtur energjinë në formën e presionit dhe nxehtësisë. Është një zgjidhje relativisht e drejtpërdrejtë që i jep baterisë CO2 më shumë fleksibilitet sesa alternativat më tradicionale, si bateritë litium-jon.

Bateritë litium-jon janë bërë shoqërues të kudondodhur të paneleve diellore. Por bateria e re CO2 mund të ketë një avantazh kur bëhet fjalë për ruajtjen e energjisë nga erërat, e cila mund të jetë edhe më temperamente se dielli. Energy Dome, kompania që zhvilloi baterinë CO2, njoftoi një partneritet të ri me gjigantin global të erës Ørsted muajin e kaluar.

Të dy kompanitë planifikojnë të kryejnë një studim fizibiliteti në një strukturë magazinimi 20 MW që mund të dërgojë energji për të paktën 10 orë në një kohë në “një ose më shumë” vende Ørsted në Evropë. Nëse gjithçka shkon mirë, ndërtimi i objektit të parë të magazinimit duke përdorur baterinë CO2 të Energy Dome mund të fillojë në vitin 2024.

Është një test i hershëm nëse bateritë CO2 dhe turbinat e erës mund të bëhen një tjetër çift ikonë në energjinë e rinovueshme. Ørsted krenohet që ka ndërtuar më shumë ferma me erë në det të hapur në të gjithë botën se çdo kompani tjetër.

“Ne e konsiderojmë zgjidhjen e baterisë CO2 si një alternativë vërtet premtuese për ruajtjen e energjisë afatgjatë,” tha në njoftimin për shtyp Kieran White, zëvendëspresident i Evropës në tokë në Ørsted.

Bateria CO2 është bërë kryesisht me pjesë industriale të disponueshme si kompresorë dhe turbina. Dhe mënyra se si funksionon është relativisht e thjeshtë. CO2 ruhet në një kube në formë gazi. Kur ngarkohet, sistemi tërheq gazin nga ajo kube dhe e ngjesh atë në një lëng. Për të shkarkuar, lëngu nxehet për ta kthyer atë në gaz. Ndërsa CO2 zgjerohet nga një lëng në një gaz, ai kthen një turbinë për të gjeneruar energji elektrike.

Në fakt është një kthesë në atë që quhet ruajtja e energjisë së ajrit të kompresuar, e cila përfshin një proces të ngjashëm që përdor ajrin në vend të vetëm CO2. Energjia e tepërt përdoret për të kompresuar ajrin, i cili më pas ruhet nën tokë, ndoshta në një shpellë kripe ose rezervuar gazi natyror të varfëruar. CEO dhe themeluesi i Energy Dome, Claudio Spadacini, me përvojë si inxhinier, thotë se e kishte idenë për të përdorur CO2 në vend të ajrit, sepse CO2 do të lëngëzohet në temperaturat e ambientit (në 31 gradë Celsius ose 87.8 gradë Fahrenheit). “Kjo bën të mundur ruajtjen e një sasie të madhe energjie në një enë presioni relativisht të vogël, gjë që e bën teknologjinë shumë konkurruese për sa i përket kostos”, thotë Spadacini.

Ai gjithashtu çliron teknologjinë nga disa nga kufizimet gjeografike me ruajtjen e energjisë së ajrit të kompresuar. Pra, ndërkohë që me siguri nuk do të shihni kupola të vogla të mbushura me CO2 të shoqëruar me panele diellore shtëpiake në çdo kohë, bateritë CO2 mund të shfaqen së bashku me fermat më të mëdha diellore dhe me erë, duke sjellë një të ardhme më të pastër për rrjetin elektrik.

Ruajtja me kohëzgjatje të gjatë është fundi i lojës për një rrjet që funksionon me energji të rinovueshme. Era dhe energjia diellore mund të jenë të paqëndrueshme, në varësi të motit. Panelet diellore duhet të thithin energji në ditët me diell dhe turbinat duhet të shfrytëzojnë sa më shumë stuhitë e forta përpara se të dobësohen. Problemi është se nuk ka ende shumë ruajtje në rrjet, i cili mund të mbajë energjinë e tepërt diellore dhe të erës dhe pastaj ta dërgojë atë kur perëndon dielli dhe erërat shuhen.

Gjëja me erën është se ajo nuk zbatohet dhe nuk rrjedh aq në mënyrë të parashikueshme sa energjia diellore. Dielli lind dhe perëndon çdo ditë, dhe bateritë litium-jon shkëlqejnë brenda këtij afati të shkurtër kohor – ngarkohen dhe shkarkohen shpejt për disa orë. Një ngjarje me erë të fortë, nga ana tjetër, mund të zgjasë disa orë ose shumë më gjatë se një ditë. Dhe bateritë litium-jon bëhen shumë më pak konkurruese kur bëhet fjalë për ruajtjen dhe shkarkimin e energjisë për periudha më të gjata kohore.

Këtu mund të jetë i dobishëm bateria CO2. Pika e tij e ëmbël, kur bëhet fjalë për sa kohë mund të ruajë ose dërgojë energji, është nga katër orë deri në një ditë të plotë, thotë Spadacini. Nëse është e nevojshme, bateria CO2 mund ta zgjasë atë kohëzgjatje deri në një javë ose më shumë. Ky gamë e gjerë do të thotë që bateria CO2 mund të shkojë ballë për ballë kundër litium-jonit për ruajtjen e energjisë diellore – por potencialisht mund të tejkalojë rivalin e saj për nevojat afatgjata të energjisë së erës.

“Të kesh ruajtje që është në gjendje të kushtojë në mënyrë efektive [të ngarkohet] për disa ditë, dhe më pas të shkarkohet për disa ditë – kjo është ndoshta një plotësues më i mirë për erën sesa bateritë litium-jon”, thotë Eric Hittinger, një profesor i asociuar në Institutin Rochester. i Teknologjisë që studion ruajtjen e energjisë. Kjo mund të bëhet një vend i rëndësishëm për një kompani alternative të ruajtjes së energjisë si Energy Dome, thekson Hittinger, pasi bateritë litium-jon tashmë janë bërë kaq dominuese në industrinë diellore.

Spadacini tregon një avantazh tjetër që ai sheh që startup-i i tij ka mbi bateritë litium-jon. Ajo nuk ka nevojë për litium ose të vështirë për t’u ardhur nga minerale të rrënuara nga ndërprerjet e zinxhirit të furnizimit dhe akuzat për abuzime të punës dhe të drejtave të njeriut.

“Bateria CO2 është bërë vetëm prej çeliku. Ne nuk përdorim asnjë lloj metali të çuditshëm ose metal të rrallë,” thotë Spadacini për Shkence.info, për të cilin ai thotë se e bën baterinë CO2 më të lirë dhe më të lehtë për t’u prodhuar në krahasim me qelizat litium-jon.

Në atë garë të armatimeve teknologjike, Energy Dome do të duhet të mjelë çdo avantazh që ka. Më shumë se 40 startups në biznesin në rritje të magazinimit afatgjatë mblodhën mbi 1 miliard dollarë financim në total në vitin 2021, sipas BloombergNEF, i cili gjithashtu e quajti Energy Dome një nga Pionierët e tij BNEF për inovacionin “ndryshues të lojës” në 2022. Një tjetër startup që zhvillon hekur -bateritë e ajrit kanë bërë gjithashtu valë për potencialin e tyre për të ruajtur dhe shkarkuar energjinë e rinovueshme për ditë të tëra duke përdorur materiale të thjeshta. Dhe teknologjitë më të vjetra si bateritë litium-jon dhe ruajtja e energjisë së ajrit të kompresuar do të vazhdojnë t’u japin startup-eve si Energy Dome një përpjekje për paratë e tyre.

Në fund, nuk ka nevojë të ketë një fitues – dhe kjo është ndoshta për më të mirën, në mënyrë që sistemi ynë i ardhshëm energjetik të mos varet nga asnjë teknologji ose grup materialesh. “Diversifikimi në energji, në çdo gjë, është zakonisht një strategji e mirë,” thotë Hittinger. “Procesi i të provuarit të shumë alternativave është një proces i shëndetshëm.”