Екологія
Метан як акумулятор відновлюваної енергії
- Опубліковано: Середа, 15 липня 2015, 14:53
Оскільки сонце не світить цілодобово і не можна розраховувати на постійний і рівномірний вітер, поновлювані джерела енергії все ще не можуть забезпечувати нормальний режим постачання електрикою.
Зараз німецькі вчені працюють над вирішенням цієї проблеми і вже можуть похвалитися певними успіхами.
Ульріх Цубербюлер зупиняє свою сріблясту машину біля двох контейнерів з гофрованої сталі, відкриває кришку бака, вводить в його горловину щось схоже на пістолет роздавальної колонки і відкриває вентиль. В бак автомобіля починає надходити метан. Так, той самий метан, головний компонент природного газу, який зазвичай витягується глибоко з-під землі. Але газ, яким Ульріх Цубербюлер заряджає свою машину, зроблений штучно. Виробляють його в одному з промислових районів Штутгарта в Центрі досліджень сонячної енергії та водню. Випробувальна установка повинна продемонструвати, як непостійні поновлювані джерела енергії можна використовувати навіть тоді, коли сонце не світить, а вітер не віє. Тому що час від часу ці джерела дають занадто багато енергії, яку можна використовувати. Саме на це і роблять ставку штутгартські дослідники.
З «надлишкового» струму самих екологічних джерел енергії – вітряної або фотогальванічних установок – вчені виробляють метан, який, у свою чергу, можна накопичувати і використовувати в мережах природного газу.
Для цього дослідникам потрібні три речі: електрика, повітря і водопровідна вода. Електрика може надходити з фотогальванічної або вітряної установки. З його допомогою водопровідну воду можна розділити на її компоненти. Це і відбувається в одному з контейнерів.
«Ось це – генератор водню, який виробляє під впливом струму водень і кисень. Кисень нам не потрібен, для нас важливий тільки водень, з якого ми в цих двох реакторах виробляємо метан», - розповідає пан Цубербюлер.
Для чого потрібне повітря? У другому контейнері Ульріх Цубербюлер і його колеги виділяють з повітря вуглекислий газ. Водень з першого контейнера з'єднується з вуглекислим газом з другого і унаслідок їх хімічної реакції утворюється штучний природний газ. Кожен з цих кроків сам по собі не містить нічого нового. Однак, їх сукупність призводить до небувалого результату.
«Вперше у світі створена установка, яка реалізує повний цикл процесу – від відділення CO2 з повітря і до готового палива, яке можна заливати в автомобіль. На даний момент це – унікальний проект», - говорить дослідник.
«Надлишкова енергія вітру і сонця зберігається в газі і може бути знову використана там, де це необхідно», - пояснює Стефан Рільке з підприємства Solar Fuel Technology, яке планує зайнятися продажем штучного природного газу. Отриманий таким чином газ можна використовувати як для опалення, так і в транспорті. І, звичайно, його можна перетворити назад в електрику. В одній тільки Німеччині сьогодні більш 16-17 тисяч мегават дають газотурбінні електростанції, деякі з яких працюють з дуже високим ККД, аж до 60%. А це означає, що цей газ можна перетворити назад у ток з дуже високим ККД, якщо це буде необхідно.
Вчені стверджують, що з точки зору ефективності було б раціональніше зупинитися на стадії розщеплення водню, тому що водень містить більше енергії, ніж метан. Однак, для накопичення водню довелося б створювати абсолютно нову інфраструктуру. Штучний метан ж можна просто підбивати систему витрачання природного газу, в електромережу та в підземні накопичувальні станції. На майбутнє експерти з Штутгарта передбачають, що система постачання природним газом перетвориться на систему накопичення енергії, яка зможе стати надійним джерелом постійного струму.
