Folyékony levegő tárolhatja az energiát

Ötletes energiatárolási módszert mutattak be tegnap a Műegyetemen. Tulajdonképpen a felfedezéstől számítva nyolcéves történet elevenedett meg a brit nagykövetség, a magyar egyetem és az Okos Jövő Innovációs Klaszter szervezésében, amikor Richard A. Williams, a Birminghami Egyetem Műszaki és Természettudományi Karának vezetője vázolta a cseppfolyós levegővel megvalósuló energiatárolás technológiáját. Maga a felfedezés a professzor korábbi munkahelyén, a Leedsi Egyetemen történt 2005-ben, amikor egy fiatal végzős hallgatója, Yulong Ding rájött, milyen egyszerű módon használható fel a –196 Celsius-fokra lehűtött levegő energiatárolásra.

Mielőtt azonban ebbe belemennénk, röviden arról, miért van szükség egyáltalán energiatárolásra. Mindenki előtt érthető, hogy éjszaka kevesebb áramot fogyasztunk, mint mondjuk kora este. A magyar adatok szerint is éjjel három és négy óra között fogy a legkevesebb, késő délután, öt órakor a legtöbb. Az energiatermelés – különösen egyes megújuló energiák esetében – azonban nem képes így alkalmazkodni, a szél akkor is fúj, ha nem kéne, a nap meg süt, a víz pedig – már ahol például használják – folyik. Az energetikusok egyik legnagyobb gondja ezért a fogyasztás kiegyenlítettebbé tétele, a csúcsok ellapítása mellett a hatékony energiatárolás megoldása. Sajnos ez elég nehéz, a közismert akkumulátoros, különböző vegyi anyagokat használó megoldások mellett mindmáig a leghatékonyabbnak a – hazánkban a nagymarosi erőmű elvetésekor a napirendről lekerült – több helyen működő szivattyús vízerőmű számít. (Ennél felpumpálják egy hegyi tározóba a vizet, és amikor szükség van a többletenergiára, egyszerűen lezúdítják a mélybe, és ennek mozgási energiája hajtja a generátorokat.)

A most ismertetett – jól ismert fizikai elveket hasznosító – megoldás minden paramétert összevetve a második helyre tarthat számot, ha ipari méretekben is megvalósul, amire most jó az esély.

A lényeg, hogy a lehűtött levegő hétszázad részére sűríthető, 700 liter gáz-halmazállapotú levegőből például egy liter cseppfolyós levegő keletkezik, amely egy szigetelt tárolóedényben egy bar nyomáson tartható. (A folyadék halmazállapotra lehűtött gázok térfogatcsökkenését használják ki a cseppfolyós földgáz szállításánál is.) Amikor az így eltárolt energiára szükség van, a folyékony levegőt fel kell melegíteni. A levegő olyan gyorsan tágul ki, hogy ennek hatása – a gőzgépeknél jól ismert tágulási jelenséghez hasonlóan – könnyedén meghajtja a turbinákat és így 50-70 százalékos hatásfokkal (!) áramot termel. Ha a telep olyan helyen működik, ahol egy másik folyamat hulladékhőjét is fel lehet használni, a hatékonyság még nagyobb.

A különféle akkumulátoros és üzemanyagcellás megoldásokkal összehasonlítva ezek energiahatékonysága nagyobb, mint az új módszernek, ám az akkus technológiák ára kilowattonként 4000 dollár (mintegy 880 000 forint), míg a folyékonyra lehűtött levegővel működő módszeré csak ennek negyede.

Williams professzor lapunknak elmondta: a 2008-ra laboratóriumi méreteket elért technológia továbblépett, és Nyugat-Londonban két éve működik a világ első, 350 kW-os kísérleti folyékony levegős energiatároló telepe, amely már rendszeresen továbbít energiát az országos áramhálózatnak. Sőt, már tervezik azt az öt MW-os telepet, amely Kentben, egy folyékony földgázterminál mellett épülne meg, és hat órán keresztül tudja majd tárolni az energiát.

A világ első, folyékony levegővel működő kísérleti energiatároló telepe London mellett
A világ első, folyékony levegővel működő kísérleti energiatároló telepe London mellett

A technológiát – ha egyszer az ára is versenyképesebb lesz – gépjárműhajtáshoz is használhatják, a Peter Dearman brit tervező által erre a módszerre készített motor legnagyobb előnye, hogy csak hideg levegőt pufog ki. (Már az 1900-as évek elején készítettek ilyen üzemanyaggal működő autókat, ám a technológia nem volt eléggé kiforrott a módszer továbbfejlődéséhez.) Mint Williams professzor megjegyezte, a folyékony levegős hajtást legelőször ipari targoncáknál próbálhatják ki, bár elvileg a folyékony levegő/dízel hibrid motorok elterjedésével negyedével lehetne csökkenteni a buszok és teherautók dízelolaj-fogyasztását.

A technológiával, azon túl, hogy csökkenthető általa az üvegházhatást okozó gázok kibocsátása, növelhető lenne az energiabiztonság és sok iparágban lehetne bevezetni a nulla kibocsátású megoldásokat.

Magyar tárolás

Hazánkban 2020-ig 14,6 százalékra akarják feltornászni a megújuló energiák arányát. Ehhez mintegy 600 MW tárolókapacitást kellene kiépíteni.

Mivel a szivattyús erőmű „történelmi” okokból nem jöhet szóba, a magyar illetékesek más megoldást preferálnak. A MAVIR munkatársa, Grabovszky Gábor elmondta, a Gyöngyös közelében lévő Detken akkumulátoros megoldással egy, kezdetben 1 MW-os, majd 2015 közepéig végleges állapotára bővítve 30 MW-os tároló építésébe kezdenek. A 800 millió forintos projekt jelenleg közbeszerzési pályáztatási fázisban van, ennek végén döntenek a legoptimálisabb műszaki megoldásról, vagyis hogy milyen összetételű akkumulátort használnak majd.

A general view shows the new PS20 solar plant, which was inaugurated last month, at
A general view shows the new PS20 solar plant, which was inaugurated last month, at "Solucar" solar park in Sanlucar La Mayor, near Seville, October 7, 2009. The solar thermal power plant uses mirrors to concentrate the sun's rays onto towers where they produce steam to drive a turbine, producing electricity. REUTERS/Marcelo del Pozo (SPAIN ENERGY ENVIRONMENT SOCIETY)
Top cikkek
Érdemes elolvasni
Vélemény
NOL Piactér

Tisztelt Olvasó!

A nol.hu a továbbiakban archívumként működik, a tartalma nem frissül, és az egyes írások nem kommentelhetőek.

Mediaworks Hungary Zrt.