Eforturile de a obține surse de energie ieftine și curate care să înlocuiască combustibilii fosili trec prin generare, dar mai ales prin stocare. Cum să profităm de toată energia electrică pe care o obținem de la generatoarele eoliene, de exemplu, acumulând-o într-un fel. Un proiect al Uniunii Europene propune baterii de aer imense.

bateriile

Energiile regenerabile sunt practic extrase din apa în mișcare sau din vânt. Până acum, o modalitate de acumulare a energiei potențiale generate atunci când apar condițiile naturale până când este consumată a fost prin rezervoarele de apă, cum ar fi barajele, care pot fi eliberate pentru a produce electricitate în turbine, într-o centrală hidroelectrică. În unele instalații, apa a fost ulterior pompată din nou în rezervor, când energia este în surplus. O soluție practică doar în regiunile muntoase și care irosește, de asemenea, o parte din energia produsă. Proiectul de cercetare RICAS 2020 încearcă să utilizeze aerul ca o modalitate de stocare a energiei, stocând-o în caverne sigilate dezafectate.

Principiul general, care a fost deja adoptat în unele locuri din lume, este în esență o chestiune de utilizare a surplusului de energie electrică pentru a comprima aerul, care este apoi stocat într-o peșteră subterană.

Când este nevoie de energie, aerul este eliberat printr-o turbină cu gaz care generează electricitate. Centralele existente de acest tip sunt adesea folosite pentru a satisface cererea maximă ca o completare a centralelor electrice clasice, oferind cantitatea corectă de energie electrică necesară în diferite momente ale zilei.

Fizica care reglementează stocarea energiei sub formă de aer comprimat este rezultatul unei legi a naturii familiare cu cea a unei pompe pentru biciclete: procesul de comprimare a aerului îl încălzește. Pompele pentru biciclete comprimă aerul pentru a crește presiunea anvelopelor și, astfel, determină încălzirea pompei.

Cele mai mari două instalații de aer comprimat din lume se află în Germania și Statele Unite. Sunt camere subterane create în formațiuni de sare. Dar aceste plante pierd o mare parte din energia potențială a aerului comprimat, deoarece nu încorporează un sistem de stocare a căldurii produse în timpul etapei de comprimare a aerului. Participanții la RICAS 2020 au o formulă pentru a reduce aceste pierderi în viitoarele caverne subterane de depozitare. În centrul ideii este o stație suplimentară pe care au încorporat-o în soluția lor:

  • În drumul său spre peștera subterană, aerul comprimat fierbinte trece printr-o peșteră separată plină cu stâncă zdrobită.
  • Aerul încălzește roca, care reține o proporție mare din căldură.
  • Aerul rece este stocat în caverna principală.
  • Când aerul se întoarce ulterior prin stânca zdrobită în drum spre a fi folosit pentru a genera electricitate, fluxul de aer este reîncălzit de pietre.
  • Aerul fierbinte este apoi extins prin turbina generatoare de energie electrică

Credit: Giovanni Perillo, SINTEF. Ilustrație: Knut Gangåssæter, SINTEF

Mai ieftin decât acumulatorii de tip baterie
Directorul de proiect al SINTEF explică faptul că se estimează că această tehnologie ar putea crește eficiența sistemului cu până la 70-80%. Cifrele pentru majoritatea siturilor de stocare existente nu depășesc 45% până la 55%, ceea ce înseamnă că energia produsă este doar jumătate din ceea ce a fost folosit inițial pentru comprimarea aerului din peșteră.

„Proiectul se bazează pe convingerea că această soluție va oferi o stocare mai bună a energiei decât cea oferită de baterii, datorită duratei sale de viață mai lungi și a costului mai mic pe kWh de energie stocată. De asemenea, sperăm că poate fi utilizat practic indiferent de tipul de formațiune geologică disponibilă ”, spun ei.

Oamenii de știință SINTEF își aduc, de asemenea, expertiza în tehnologia subterană cu calcule care vor asigura că soluțiile lor, inclusiv materialele de etanșare, sunt capabile să reziste presiunii la care vor fi expuși.
Proiectul va conduce la un set de specificații tehnice detaliate și analize de costuri. Dacă se instalează sau nu o instalație pilot va depinde de rezultatele acestor studii: „Dacă soluția noastră va funcționa bine, vor apărea noi posibilități interesante, nu numai pentru stocarea de energie în sine, ci și pentru aplicațiile industriale de aer comprimat.”, Promiteți cercetătorilor.