Akumulacija energije u metan CH4
Nedjelja, 03 Srpanj 2011 00:16

Akumulacija energije u metan CH4

Struja koju čovjek proizvede uz pomoć obnovljivih energija ima jedan nedostatak: teško ju je uskladištiti. A to je nužno činiti jer su obnovljive energije jako ovisne o vremenskim prilikama.Čas sija sunce, čas puše vjetar. A ponekad ni jedno niti drugo. Obnovljivi izvori energije su problematični jer su nestalni. Za konstantnu opskrbu energijom iz obnovljivih izvora sve važnija postaje mogućnost njezinog skladištenja. U njemačkoj saveznoj pokrajini Rheinland-Pfalzu, u parku Morbach, predstavljeno je pilot-postrojenje koje bi trebalo riješiti ovaj problem.

Jedan jednostavni kontejner
Nadu da ćemo se u velikoj mjeri moći opskrbljivati energijom budućnosti predstavlja jedan jednostavni kontejner dimenzija 6x3x3 metra. U unutrašnjosti tog kontejnera nalazi se mnoštvo cijevi, a jedini zvuk koji iz njega dolazi je muklo šištanje. Kontejner sam dobiva struju iz mješavine Sunčeve energije i energije vjetra. "Ovom strujom prvo proizvodimo vodik. Onda još trebamo ugljični dioksid kojeg na ovom mjestu dobijamo iz pogona za bioplin. Uzmemo vodik kojeg je proizvela struja i ugljični dioksid i iz te mješavine pravimo metan, kojeg možemo pohraniti u mrežu za zemni plin. Tako se i obnovljiva energija može uskladištiti....", objašnjava ovaj postupak inženjer u Centru za istraživanje sunca i vodika Baden-Württemberga Ulrich Zuberbüler. Pri transformaciji ekološke struje u metan gubi se trećina korištene energije. Dobiveni metan je glavni sastojak zemnog (prirodnog) plina. On može, isto kao i zemni plin, sagorijevati u konvencionalnim industrijiskim elektranama i tako proizvoditi struju. U ovom procesu govorimo o "postrujavanju". Postrujavanje metana je manje štetno po klimu nego kad se struja proizvodi uz pomoć nekih drugih fosilnih energenata, poput primjerice ugljena, objašnjava ovaj stručnjak. "U načelu radi se o zatvorenom krugu. Ako proizvedemo obnovljivi metan i onda ga ponovno spalimo, oslobađamo ugljični dioksid kojeg ćemo pri proizvodnji novog metana ponovno trebati. A ugljični dioksid dobivamo od biljaka koje koristimo u pogonu za bioplin ili ga uzimamo izravno iz atmosfere", kaže Zuberbüler.

Veliki korak za tehnologiju
Količina metana koja se uz pomoć ovog pilot-pogona može dobiti je doduše još vrlo mala. No ako se ostvare želje investitora, već bi za dvije godine bila moguća gradnja postrojenja jačine šest megawatta. Znanstvenici kažu kako bi u idealnom slučaju ovakva postrojenja trebalo imati na mjestima gdje postoje problemi da se uskladište velike količine viška proizvedene struje. Ukoliko bi se ova tehnologija pokazala uspješnom, to bi bio veliki korak na putu za opskrbu strujom iz 100 posto obnovljivih energija. Jer tada bi se energija dobivena iz vjetra ili od sunca uistinu mogla dugoročno pohraniti. U Njemačkoj npr. kapaciteta za spremanje i raspodjelu zemnog plina već ima, jer tu ima puno podzemnih spremišta za njega, tzv. kaverni. Trenutačne metode koje se koriste za pohranjivanje obnovljivih energija ni u kom slučaju ne mogu pokriti potražnju. Te se tehnologije ograničavaju prije svega na crpne hidroelektrane, odnosno na velika umjetna jezera u kojima se na pritisak dugmeta puštanjem tekuće vode može uz pomoć turbina proizvesti energija. Stručnjaci samo u Njemačkoj procjenjuju da su potrebe za pohranjivanjem struje dobivene od obnovljivih energija otprilike između 500 i 1.000 puta veće od kapaciteta koje danas imaju pumpne elektrane.Ipak, put do industrijske upotrebe ovog pilot-projekta je još dug. Prije no što se 2013. bude otvorilo veliko postrojenje od šest megawatta, koje bi trasformiralo ekostruju u metan, tehnologija se još mora usavršiti. Stoga znanstvneici ove godine planiraju izgraditi i isprobati još dva velika pilot-postrojenja.
www.nacional.hr
 

Ti bi istraživači htjeli ubuduće višak električne energije – dobivene od vjetra ili sunca – skladištiti kao ekološki neutralni plin metan i to u postojećim skladištima plina i plinskoj mreži. U svijetu se sve više struje proizvodi iz energije vjetra i sunca. Dosad je nemogućnost skladištenja viška struje onemogućavala punu integraciju obnovljivih izvora energije u sustav opskrbe električnom energijom. Kada vjetar puše jače, turbine proizvode više struje nego mreža može prihvatiti te je ona predstavljala gubitak. A sada su njemački istraživači uspjeli struju uskladištiti u obliku plina. To je rezultat pretvaranja elektriciteta u sintetski prirodni plin pomoću novog procesa. On je razvijen u Centru za solarnu energiju i istraživanje vodika u Baden Württembergu (ZSW) u suradnji s Institutom Fraunhofer za energiju vjetra i tehnologiju energetskih sustava IWES. Trenutno austrijska partnerska tvrtka Solar Fuel Technology radi na industrijskoj primjeni tog procesa. Prednost ove tehnologije jest ta da može koristiti postojeću plinsku infrastrukturu. Pokazno postrojenje izgrađeno u Stuttgartu već uspješno radi, a planira se da u 2012. godini bude otvoreno i veće postrojenje koje bi imalo kapacitet 10 MW. Po prvi put proces proizvodnje prirodnog plina kombinira tehnologiju elektrolize vodika s metanizacijom. „Naš pokazni pogon u Stuttgartu rastavlja vodu pomoću elektrolize koristeći višak struje iz obnovljivih izvora. Rezultat je dobivanje vodika i kisika", objašnjava dr. Michael Specht sa ZSW. „Kemijska reakcija vodika s ugljičnim dioksidom proizvodi metan – a to nije ništa drugo nego prirodni plin, proizveden sintetski." Brzim širenjem obnovljivih izvora energije uvelike je porasla potreba za novim tehnologijama skladištenja. To je posebno važno energetskim tvrtkama. „Dosad smo plin pretvarali u struju. Sada razmišljamo u obrnutom smjeru i pretvaramo struju u 'stvarni prirodni' plin", kaže dr. Michael Sterner sa Fraunhofer IWES-a, koji istražuje inženjerske aspekte i analizira energetski sustav procesa. „Višak energije vjetra i sunca može biti uskladišten na taj način. Za vrijeme većih brzina vjetra, turbine vjetrenjača proizvode više elektriciteta nego što je potrebno.Taj višak energije se najčešće odražava na energetskom tržištu putem negativne cijene struje." U takvim slučajevima, nova bi tehnologija mogla uskoro uskladištiti zelenu energiju kao prirodni plin, tj. obnovljivi metan. „U okviru razvoja ove tehnologije, ZSW je razmišljao o dva osnovna pitanja", objašnjava dr. Michael Specht: „Koji sustavi skladištenja nude dovoljne kapacitete za kompenzaciju oscilacija u proizvodnji struje iz obnovljivih izvora energije koja ovisi o vjetru i vremenu? I koji se skladišni sustav može najlakše integrirati u postojeću infrastrukturu?" Mogućnosti za skladištenje prirodnog plina u plinovodnoj mreži u Njemačkoj su ogromne. One iznose više od 200 TWh – dovoljno da zadovolje višemjesečnu potrošnju energije. Sama elektro-distributivna mreža ima kapacitet 0,04 TWh. Integracija ove tehnologije u postojeću infrastrukturu je jednostavna. Sintetski metan kao zamjena za prirodni plin može se, kao i konvencionalni prirodni plin, skladištiti u opskrbnoj mreži, plinovodima i skladištima.Struja dobivena iz obnovljivih izvora energije može biti pretvorena u prirodni plin. Do sada se struja proizvodila iz plina. Sada njemačko-austrijski tim želi poći u suprotnom smjeru. Cilj nove tehnologije integracija je visokog udjela oscilirajuće proizvodnje struje iz obnovljivih izvora energije u redovni energetski sustav. Jedan je od ciljeva strukturiranje redovne isporuke struje od vjetroelektrana. Učinkovitost pretvaranja struje u plin iznosi više od 60%. „Po nama, to je definitivno bolje od potpunog gubitka", kaže dr. Michael Specht.
www.znanost.com
Pročitano 1791 puta

O nama

Hrastović Inženjering d.o.o. od 2004. se razvija u specijaliziranu tvrtku za projektiranje i primjenu obnovljivih izvora energije. Osnova projektnog managementa održivog razvitka društva je povećanje energijske djelotvornosti klasičnih instalacija i zgrada te projektiranje novih hibridnih energijskih sustava sunčane arhitekture. Cijeli živi svijet pokreće i održava u postojanju stalni dotok Sunčeve energije, a primjenom transformacijskih tehnologija Sunce bi moglo zadovoljiti ukupne energetske potrebe društva.

Kontakt info

HRASTOVIĆ Inženjering d.o.o.
Kralja Tomislava 82.
31417 Piškorevci
Hrvatska

E-mail: info@hrastovic-inzenjering.hr
Fax: 031-815-006
Mobitel: 099-221-6503
© HRASTOVIĆ Inženjering d.o.o. - design & hosting by Medialive