Вуглекислий газ може наповнити величезні підземні батареї

Вуглекислий газ може наповнити величезні підземні батареї

Що як ми перетворимо вуглекислий газ з відходів виробництва на величезну батарею, яка допомагатиме вирівнювати енергопостачання? Зберігання вуглецю могло б окупитись, ставши вирішенням проблеми переривчастої подачі енергії від поновлюваних джерел.

Так вважає Том Бушек з Ліверморської національної лабораторії (США) та його колеги, які минулого тижня представили проект саме такого накопичувача енергії на генеральній асамблеї Європейського союзу наук про Землю у Відні, Австрія. Проект допоможе зберігати надлишок енергії, утворений в години низького попиту відновлюваними та традиційними джерелами енергії, і, водночас, нейтралізувати основну причину глобального потепління — вуглекислий газ.

Технології уловлювання та зберігання вуглецю (Carbon capture and storage, CCS) розвиваються повільно, частково тому, що для виробників енергії це додаткові витрати, які, до того ж, забезпечують незначну пряму віддачу. «CCS не використовується, тому що ніхто не придумав життєздатного застосування для таких сховищ», — говорить Бушек. Але якби накопичений CO2 можна було використовувати для зберігання надлишків енергії, це могло б дати таким технологіям необхідний їм економічний поштовх.

«Декарбонізувати енергетичні системи на викопному паливі можна лише розробивши підхід, при якому економіка матиме сенс», — говорить Бушек. На його думку, саме їх проект, який фінансується Управлінням геотермальних технологій Міністерства енергетики США, здатний виконати це завдання.

Бушек з колегами пропонують зберігати енергію за рахунок тиску та тепла. Надлишкова електроенергія живитиме насос, який закачуватиме надкритичний CO2 — гібрид рідкого і газоподібного стану — у підземне соляне озеро в осадових породах, яке має знаходитись на глибині 1-5 км під поверхнею. Надкритичний CO2 здатний обертати турбіни набагато ефективніше, ніж водяна пара, а також витримувати багаторазові зріджування і нагрівання, що робить його чудовим енергоносієм.

Закачування СО2 витіснятиме солону воду, яка збиратиметься на поверхні. Надлишкова енергія може також використовуватись для нагрівання цієї води і повернення її назад, вглиб порід, які здатні ефективно зберігати тепло.

Коли нагріта солона вода контактуватиме з CO2, це призводитиме до її розширення, в результаті чого збільшуватиметься тиск. Теплову енергію можна буде зібрати, що дозволить СО2 скинути тиск, поки надкритичний вуглекислий газ обертатиме турбіни, на 50% ефективніші, ніж паровий еквівалент. За розрахунками вчених, система може відновити до 96% запасеного тепла.

Такий підхід може допомогти вирішити основну проблему поновлюваних джерел енергії: переривчасте постачання. Сонце і вітер не завжди справляються з виробництвом електроенергії в години високого попиту. Крім того, іноді вони виробляють забагато енергії в години низького попиту, і тоді вони, як і традиційні джерела енергії, працюють у збиток.

Масивні акумулятори, необхідні для зберігання надлишку енергії, досі занадто дорогі і не дуже ефективні. Метод зберігання енергії перекачуванням води з нижнього водоймища у верхнє — найкраще, що сьогодні може запропонувати галузь, — супроводжується втратами чверті енергії.

Запропонована технологія може сприяти скороченню вуглекислого газу в атмосфері, але навряд чи вона стане основним поглиначем вуглецю. Одне сховище може запасати лише близько 8 мільйонів тонн СО2 на рік протягом 30 років — приблизно стільки ж, скільки виробляється однією великою вугільною електростанцією, говорить Бушек, який разом з колегами тепер шукає енергетичні компанії для співпраці над пілотним проектом.

Чи можна буде зробити проект масштабнішим, ще невідомо. Враховуючи його складність, в міру розширення проекту витрати та неефективність можуть рости. До того ж, знадобиться дуже добре знання геології, щоб забезпечити вуглецю герметичні умови і не дати йому втекти.

X

Вхід

Завантажую...