Метанот како складирање на зелена електрична енергија (архива)
Институтот Фраунхофер претставува решение
Од Јоханес Кајзер
Најголемиот проблем кај сите обновливи енергии што снабдуваат електрична енергија е нивниот несоодветен капацитет за складирање. Ветерот и сончевата енергија често се јавуваат во моменти кога не се потребни. Касел Фраунхофер институт за енергија на ветер и технологија на енергетски систем сега претстави решение заедно со Центарот за соларна енергија и истражување на водород Штутгарт.
Идејата звучи генијално едноставно: Метанот се произведува од електрична енергија, што е добро познато гориво затоа што е главната компонента на природниот гас и може да се складира релативно лесно. Како прво, електричната енергија се користи за одделување на водата во кислород и водород со помош на електролиза.
Луѓето сега го совладале ова доста добро, дури и ако процесите во никој случај не биле тестирани во големи индустриски размери. Сепак, вториот чекор е одлучувачки, вели Мајкл Стернер од Институтот за енергијата на ветерот Фраунхофер во Касел:
"Целата работа е хемиски процес, хемиски процес наречен Сабатиеров процес. Земате водород и СО2. Тие реагираат заедно и формираат јаглерод моноксид и вода. Јаглерод моноксидот понатаму реагира со друг дел од водородот и формира метан, формира CH4, кој исто така се произведува повторно вода. Ова е ист процес како и природата долго време складира енергија “.
Секое растение користи соларна енергија за да го претвори јаглеродниот диоксид од воздухот во зелени лисја, т.е биомаса, со помош на фотосинтеза. Се разбира, секоја конверзија на енергија чини енергија. Прашањето што останува е колку од ветерот или сончевата енергија се троши за метанизација и колку е ефикасен процесот. Како прво, електролизата, односно производството на водород, јаде една четвртина од обновлива електрична енергија, според Мајкл Спехт од Центарот за соларна енергија и истражување на водород во Штутгарт:
„Овој водород сега се внесува во оваа последователна реакција на метанација, и тука има егзотермна реакција, односно мал дел од енергијата е„ уништена “. Би рекол дека 60 проценти од употребената електрична енергија е последователна достапна во форма на метан "
40% загуба на енергија е подобра од 100%, како што е моментално случај со зголемување на фреквенцијата, на пример кога има премногу енергија на ветерот и турбини на ветер треба да се исклучат затоа што никој не може да ја купи електричната енергија. Колку повеќе зелена електрична енергија се нуди, толку почесто се јавува во моменти кога е само делумно потребна. Сонцето ги пали соларните ќелии во текот на денот, но електричната енергија главно се користи навечер за светло, телевизија и апарати за домаќинство. Без складирање, дел од дневната енергија би се изгубила. И метанот е добар медиум за складирање.
Сега, се разбира, на овој процес му треба јаглерод диоксид. Добро е познато дека тоа не недостасува. Дури и ако една можност би била да се користи јаглерод диоксид емитиран од електрани со јаглен, компанијата од Штутгарт претпочита да го поврзе својот тест капацитет од 12 мегавати планиран за 2012 година со фабрика за биогас, бидејќи биогасот се состои од 60 проценти метан и 40 проценти јаглерод диоксид. Ако исто така го претворите јаглеродниот диоксид во метан, може скоро да ја удвоите енергијата генерирана од постројката за биогас. Во подоцнежен момент, јаглерод диоксидот исто така може да се извлече од воздухот. Сепак, ова исто така чини енергија, но сигурно е привлечно во однос на климатската политика, вели инженерот Мајкл Стернер:
„Ако го извадите СО2 од воздухот, а потоа го изгорите повторно, тоа е повторно во атмосферата, но всушност е исто како лист, како биомаса. Треба да се извади СО2 од воздухот се надополнува, СО2 излегува назад во воздухот и имате извор на енергија неутрален на СО2 “.
Вечен циклус. Во принцип, не се ослободува дополнителен јаглерод диоксид во атмосферата. Прашањето што останува е зошто да не го користите водородот добиен за складирање на енергија наместо да продолжите со дополнителен и сложен процес. Постојат мноштво причини за ова. Од една страна, нема инфраструктура за водород што веќе постои за природен гас, т.е. подземни објекти за складирање, дистрибутивна мрежа, греење на природен гас или возила со природен гас.
„Покрај тоа, метанот има трипати поголема густина на енергија во однос на волуменот, односно ако сакаме да складираме водород под земја, ни треба три пати повеќе простор отколку со природен гас. Достапна е технологија за природен гас, технологија за складирање е исто така тестирана и е најсовремена. За жал, тоа не е случај со водородот и водородот е многу тежок за складирање, тој е исто така силно експлозивен и полесно бега од природниот гас “.
Процесот е сè уште во повој, но штом се користи во големи размери, истражувачите сметаат дека цената е околу девет центи на киловат-час метанска електрична енергија. Тоа одговара на цената на биогасот.