Batéria so skvapalneným vzduchom môže napájať celé mestá a je lacnejšia ako lítium

Obnoviteľné zdroje energie, ako sú slnko a vietor, majú jednu zásadnú slabinu: sú nestále. Slnko nesvieti v noci a vietor nie vždy fúka, čo vytvára kritickú potrebu technológií na rozsiahle a dlhodobé skladovanie energie na stabilizáciu elektrickej siete.  

Inovatívnym a prekvapivo jednoduchým riešením tohto problému je technológia ukladania energie v skvapalnenom vzduchu, známa ako LAES (Liquid Air Energy Storage). Táto metóda funguje na princípe trojfázového cyklu, ktorý premieňa vzduch na obrovskú batériu.  

V prvej fáze, fáze nabíjania, sa prebytočná elektrina z obnoviteľných zdrojov použije na pohon chladiaceho systému. Ten ochladí okolitý vzduch na extrémne nízku teplotu -195 °C, až kým sa neskvapalní. V druhej fáze sa tento skvapalnený vzduch, ktorý zaberá len tisícinu svojho pôvodného objemu, uskladní vo veľkých, izolovaných nízkotlakových nádržiach. Tieto nádrže fungujú ako obrovské termosky a predstavujú samotnú „batériu“. 

Keď je potrebná elektrina, nastupuje tretia fáza – vybíjanie. Skvapalnený vzduch sa čerpá pod vysokým tlakom a ohrieva sa okolitým vzduchom alebo odpadovým teplom z priemyselných procesov. Tým sa extrémne rýchlo opäť mení na plyn a prudko expanduje. Tento obrovský nárast objemu a tlaku poháňa turbínu, ktorá vyrába elektrickú energiu. 

Oproti konkurenčným technológiám má LAES niekoľko kľúčových výhod. Na rozdiel od prečerpávacích vodných elektrární nepotrebuje hory a nádrže a na rozdiel od batérií na báze lítia má extrémne dlhú životnosť 30 až 40 rokov s takmer nulovou degradáciou výkonu.  

Systém je navyše ľahko škálovateľný – na predĺženie doby skladovania stačí pridať ďalšie lacné nádrže. Zároveň poskytuje dôležité služby pre stabilitu siete, ako je zotrvačnosť, ktorú siete strácajú s úbytkom klasických elektrární s rotujúcimi turbínami. Technológia LAES je však viac než len úložisko; je to nástroj, ktorý môže vytvoriť obehové hospodárstvo v rámci energetickej siete.

Samotná účinnosť procesu je relatívne nízka, okolo 25 %, ale to je len začiatok príbehu. Počas procesu totiž vzniká obrovské množstvo odpadového chladu pri odparovaní a tepla pri kompresii. Ak sa tento chlad zachytí a použije v ďalšom cykle skvapalňovania, účinnosť stúpne na približne 50 %. 

Ak sa zariadenie postaví vedľa priemyselného závodu, ktorý produkuje odpadové teplo, toto „bezplatné“ teplo sa môže použiť na ohrev expandujúceho plynu, čím sa účinnosť zvýši až na 70 % alebo dokonca viac. LAES sa tak mení na synergické centrum, ktoré premieňa priemyselný odpad na cenný zdroj energie. Táto technológia už nie je len teóriou. Po celom svete vznikajú reálne projekty, ktoré dokazujú jej životaschopnosť.

Významné globálne projekty ukladania energie v skvapalnenom vzduchu (LAES)

LAES predstavuje čisté, škálovateľné a geograficky nezávislé riešenie najväčšej výzvy, ktorej čelí zelená energetika. Nestavia sa len ako alternatíva k lítiovým batériám, ale ako základný kameň pre budúcu generáciu stabilných a spoľahlivých elektrických sietí, postavených na najdostupnejšom zdroji, aký máme – na vzduchu, ktorý dýchame.  

Zdroj: bbc.com.

^{Zdroj Foto: Highview Power}