Az elmúlt évtizedekben a szél- és napenergia-termelés költségei drámaian csökkentek, tárolásuk azonban viszonylag még mindig drága, pedig elengedhetetlen. Az amerikai National Renewable Energy Laboratory (NREL)kutatói egy nemrégiben készült jelentésükben úgy becsülték, hogy 2050-ig akár 3000%-kal is növelhető az Egyesült Államok megújuló energiatárolási kapacitása, melyhez az alábbi három újonnan megjelenő technológia bevezetése is hozzájárulhat.
- Hosszabb életű elemek: A nagy kapacitású, hosszú – akár 10 órás – kisütési idővel rendelkező akkumulátorok például értékes lehetnének a napenergia éjszakai tárolására vagy az elektromos járművek hatótávolságának növelésére. Jelenleg nagyon kevés ilyen akkumulátor van használatban. A legújabb előrejelzések szerint azonban 2050-ig valószínűleg több mint 100 gigawatt értékű ilyen akkumulátort telepítenek majd, amihez elengedhetetlen a lítium- és kobaltelemek újrahasznosítási technikáinak kifejlesztése, valamint más anyagokon alapuló elemek tervezése, hiszen az akkumulátorok gyártásához szükséges lítium és kobaltkészletek jelentősen megfogyatkoztak. Egyes becslések szerint 2050-re a világ lítiumkészletének mintegy 10%-a, a világ kobaltkészletének pedig csaknem egésze kimerül.
- Biztonságosabb akkumulátorok: A másik prioritás az akkumulátorok biztonságosabbá tétele. Az egyik fejlesztendő terület az elektrolit – az a gyakran folyékony közeg, amely lehetővé teszi az elektromos töltés áramlását az akkumulátor negatív pólusáról a pozitív pólusára. Amikor egy akkumulátor használatban van, az elektrolitban lévő töltött részecskék mozognak, hogy kiegyenlítsék az akkumulátorból kiáramló elektromos áram töltését. Az elektrolitok gyakran gyúlékony anyagokat tartalmaznak, melyek ha ezek szivárognak, az akkumulátor túlmelegedhet, kigyulladhat vagy megolvadhat. A kutatók ezért szilárd elektrolitokat fejlesztenek, amelyek az akkumulátorokat robusztusabbá tennék, és ezek az akkumulátorok jól alkalmazhatók a szórakoztató elektronikában és az elektromos járművekben. Ugyanakkor a a nagyméretű energiatároláshoz a tudósok áramlásos akkumulátoroknak nevezett, teljesen folyékony szerkezeteket keresnek. Ezekben az eszközökben mind az elektrolit, mind az elektródák folyadékok. Ez lehetővé teszi a szupergyors töltést, és megkönnyíti az igazán nagyméretű akkumulátorok készítését. Jelenleg ezek a rendszerek nagyon drágák, de a kutatások hatására várható árcsökkentés.
- A napfény hő formájában történő tárolása: Más megújuló energiatárolási megoldások egyes esetekben kevesebbe kerülnek, mint az akkumulátorok. A koncentrált naperőművek például tükrökkel koncentrálják a napfényt, amely több száz vagy ezer tonna sót melegít fel, amíg az meg nem olvad. Ezt az olvadt sót ezután egy elektromos generátor meghajtására használják, hasonlóan ahhoz, ahogyan a hagyományos erőművekben a szén- vagy atomenergiát gőz melegítésére és a generátor meghajtására használják. Ezeket a felmelegített anyagokat tárolni is lehet, hogy felhős időben, vagy akár éjszaka is termeljenek áramot. Ez az ötlet adaptálható a nem napenergia-termelő technológiákra is: például a szélenergiával előállított villamos energiát fel lehetne használni a só felmelegítésére, hogy később, amikor nincs szél, felhasználhassák.
Kapcsolódó bejegyzések
Megalakult a Magyar Akkumulátor Szövetség
Megalakult a Magyar Akkumulátor Szövetség, a MAVIR Magyar Villamosenergia-ipari Átviteli Rendszerirányító Zrt. részvételével a magyar akkumulátoripari értékláncban tevékenykedő társaságok érdekképviselete és a nemzetközi kapcsolatrendszerének fejlesztése érdekében.
Az akkumulátorok hasznosak a rövid távú energiatárolásra, a koncentrált naperőművek pedig segíthetnek az elektromos hálózat stabilizálásában. A közműveknek azonban sok energiát kell tárolniuk határozatlan ideig is, ebben nagyon fontos a megújuló üzemanyagok, például a hidrogén és az ammónia szerepe. A közművek úgy tárolhatják az energiát ezekben az üzemanyagokban, hogy többletenergiával állítanák elő őket, amikor a szélturbinák és a napelemek több áramot termelnek, mint amennyire a közművek ügyfeleinek szüksége van. A hidrogén és az ammónia fontonként több energiát tartalmaz, mint az akkumulátorok, így ott is működnek, ahol az akkumulátorok nem. Például nehéz rakományok szállítására és nehéz berendezések működtetésére, valamint rakétaüzemanyagként is felhasználhatók. Ma még ezeket az üzemanyagokat többnyire földgázból vagy más, nem megújuló fosszilis tüzelőanyagokból állítják elő rendkívül gazdaságtalan reakciókkal, ezért a kutatók keresik a hidrogén és más üzemanyagok előállításának módját megújuló villamos energia felhasználásával.