Ο παγκόσμιος τομέας αποθήκευσης ενέργειας αναδεικνύεται σε «την επόμενη επιχείρηση τρισεκατομμυρίων δολαρίων της καθαρής ενέργειας». Καθώς όλο και περισσότερα έθνη σε όλο τον κόσμο εξαρτώνται ολοένα και περισσότερο από τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας για την τροφοδοσία των δικτύων τους και η άνθηση της τεχνητής νοημοσύνης ωθεί την επέκταση της καθαρής ενέργειας ως μέρος μιας προσέγγισης που περιλαμβάνει όλα τα παραπάνω για την ταχύτερη δυνατή αύξηση της παραγωγής ενέργειας, η αποθήκευση ενέργειας γίνεται ένα ολοένα και πιο κρίσιμο στοιχείο της ενεργειακής ασφάλειας σε τοπική, εθνική και παγκόσμια κλίμακα. Οι ερευνητές έχουν εκτιμήσει ότι ένα μέλλον μηδενικής καθαρής ενέργειας θα απαιτήσει ένα τεράστιο ποσό αποθήκευσης ενέργειας 6TWh.
Ανάπτυξη αποθήκευσης ενέργειας
Προς το παρόν, ο τομέας αποθήκευσης ενέργειας τροφοδοτείται από μπαταρίες ιόντων λιθίου. Οι αλυσίδες εφοδιασμού λιθίου είναι καθιερωμένες και το υλικό είναι προσιτό, ενώ παράλληλα διαθέτει υψηλό ποσοστό ενεργειακής απόδοσης που αποδίδει καλά σε ένα ευρύ φάσμα θερμοκρασιών. Μεγάλες εταιρείες ηλεκτρικών οχημάτων όπως η Tesla αφιερώνουν ολοένα και περισσότερο τα χρήματα και την προσοχή τους στην ανάπτυξη κλάδων αποθήκευσης ενέργειας, καθώς η αποθήκευση έχει γίνει μια πιο επικερδής και σταθερή επιλογή. Η κλίμακα αυτών των πακέτων μπαταριών ιόντων λιθίου έχει επίσης αυξηθεί ραγδαία, με τις μεγα-μπαταρίες να κερδίζουν σοβαρό έδαφος στις αγορές και στο έδαφος.
Ενώ όμως οι μπαταρίες ιόντων λιθίου είναι σχεδόν πανταχού παρούσες και έχουν ορισμένα βασικά πλεονεκτήματα, από μόνες τους δεν θα επαρκούν για τη διατήρηση της ενεργειακής ασφάλειας και της σταθερότητας του δικτύου, καθώς ο κόσμος ηλεκτρίζεται ολοένα και περισσότερο. Ακόμα και οι μεγαλύτερες και χειρότερες μπαταρίες ιόντων λιθίου μπορούν να αποθηκεύσουν ενέργεια μόνο για περίπου τέσσερις ώρες. Αυτό δεν αρκεί όταν προσπαθούμε να καλύψουμε τη ζήτηση παραγωγής καθαρής ενέργειας σε ημέρες, εποχές και χρόνια. Η αποθήκευση ενέργειας μακράς διάρκειας θα είναι κρίσιμη για αυτόν τον στόχο, αλλά η τεχνολογία για την επίτευξη αυτού του στόχου βρίσκεται ακόμη στα σπάργανα.
Αποθήκευση ενέργειας με την χρήση του νερού
Οι επιλογές αποθήκευσης μπαταριών μακράς διάρκειας που βρίσκονται επί του παρόντος σε στάδια έρευνας και ανάπτυξης είναι αξιοσημείωτα ποικίλες, από τη «χρήση της Γης ως μια τεράστια μπαταρία» μέσω της τεχνολογίας Γεωμηχανικής Αποθήκευσης Ενέργειας (GES) έως την ανάρτηση τεράστιων βαρών μέσα σε πολυώροφα κτίρια σε αστικά κέντρα. Αλλά ο κορυφαίος υποψήφιος για εμπορικά και λογιστικά βιώσιμη αποθήκευση ενέργειας μακράς διάρκειας είναι η αντλιοστάσια υδροηλεκτρικής αποθήκευσης.
Αυτή η προσέγγιση χρησιμοποιεί αντλίες για τη μεταφορά νερού προς τα πάνω, όπου συγκρατείται μέχρι να χρειαστεί ενέργεια στο δίκτυο. Στη συνέχεια, το νερό απελευθερώνεται για να ρέει προς τα κάτω, κατά τη διαδικασία περιστρέφοντας μια τουρμπίνα για να δημιουργήσει ηλεκτρική ενέργεια. Η αντλιοστάσια είναι απλή και έχει ήδη εφαρμοστεί σε διάφορα πλαίσια σε όλο τον κόσμο, αλλά δεν έχει ακόμη απογειωθεί πραγματικά επειδή έχει ορισμένα σοβαρά μειονεκτήματα. Τα τεράστια φράγματα που σχετίζονται με αντλιοστάσια είναι εξαιρετικά δαπανηρά και επιβαρύνουν το περιβάλλον. Επιπλέον, η αποτελεσματικότητα αυτών των έργων απειλείται από παρατεταμένες ξηρασίες και μείωση των επιπέδων νερού που προκαλούνται από την κλιματική αλλαγή. Και τα μικρότερα αντλιοστάσια είναι απλά πολύ ακριβά, καθώς το καθένα πρέπει να σχεδιαστεί και να κατασκευαστεί για τη συγκεκριμένη γεωγραφική του θέση.
Μια ιταλική νεοσύστατη εταιρεία πιστεύει ότι μπορεί να κατασκευάσει συστήματα αντλιοστάσιας αποθήκευσης σε ένα περιβάλλον όπου μπορούν να αποφευχθούν όλοι αυτοί οι συμβιβασμοί: ο ωκεανός. Η Sizable Energy προσπαθεί να κάνει αυτήν την ιδέα πραγματικότητα από το 2022 και σημειώνει αξιοσημείωτη πρόοδο. Η νεοσύστατη εταιρεία έχει ήδη κάνει δοκιμές σε βαθιά νερά και έχει εξασφαλίσει 8 εκατομμύρια δολάρια σε αρχική χρηματοδότηση για την κατασκευή ενός πιλοτικού έργου επίδειξης στην ανοικτή θάλασσα μόλις τον περασμένο μήνα.
Η χρήση του ωκεανού ως μια γιγάντια μπαταρία
Το μοντέλο της εταιρείας αντλεί θαλασσινό νερό πάνω-κάτω σε έναν σωλήνα που συνδέεται με τον πυθμένα της θάλασσας για ένα σύστημα αποθήκευσης που βασίζεται στη βαρύτητα. «Οι φουσκωτές μεμβράνες σχηματίζουν δεξαμενές στον πυθμένα και στην επιφάνεια. Από ψηλά, μοιάζει με ένα γιγάντιο πλωτό ντόνατ», εξηγεί η Canary Media. «Το σύστημα συνδέεται με το χερσαίο δίκτυο και χρησιμοποιεί ενέργεια για να αντλήσει την άλμη προς τα πάνω μέσω του πλαστικού σωλήνα. Η αντιστροφή αυτού αναγεννά την ενέργεια».
Εάν το πιλοτικό έργο αποδειχθεί επιτυχές, αυτό θα μπορούσε να είναι μια δυνητικά ανατρεπτική ανακάλυψη για την αποθήκευση ενέργειας μακράς διάρκειας. Η δυνατότητα ανάπτυξης αποθήκευσης ενέργειας στους ωκεανούς θα επέτρεπε στους κατασκευαστές να παρακάμψουν τα ζητήματα του ανταγωνισμού στην ξηρά και να παρέχουν μια δυνητικά προσιτή λύση σταθερότητας δικτύου στις 154 παράκτιες χώρες του κόσμου.
www.worldenergynews.gr
