A sűrített levegős energiatároló rendszerek (CAES) az alacsony energiaigényű időszakokban levegőt komprimálnak és föld alatti tárolókban helyeznek el. Amikor azonban az energiaigény megnő, ezt a levegőt felszabadítva elektromos energiát tudnak termelni.
A kutatók egy új, geotermikus energiával segített, sűrített levegős energiatárolási rendszert mutattak be, amely kimerült olaj- és gázkutakat használna fel. A Science Daily oldalán olvashattunk az innováció részleteiről.
Az Egyesült Államok Környezetvédelmi Ügynöksége szerint körülbelül 3,9 millió ilyen kút található az országban. A kutatás szerint ezzel a technológiával 9,5%-kal növelhető a hatékonyság a jelenlegi rendszerekhez képest.
Ez azt jelenti, hogy a tárolt energia nagyobb hányada visszanyerhető és villamos energiává alakítható, ami növelheti az üzemeltetők nyereségét.
„Ez a hatékonyságnövekedés áttörést jelenthet a sűrített levegős energiatárolási projektek gazdasági életképességének igazolásában” – mondta Arash Dahi Taleghani, a Penn State kőolaj- és földgázmérnöki tanszék professzora, a tanulmány vezető szerzője. „Ezen felül jelentősen csökkenthetnénk a kezdeti költségeket azzal, hogy olyan meglévő olaj- és gázkutakat használunk fel, amelyek már nincsenek termelésben. Ez egy igazi win-win helyzet lehet.”
A kiürült olaj- és gázkutak újrahasznosítása lehetővé tenné az ipar számára, hogy hozzáférjen a föld alatti forró kőzetrétegek geotermikus hőjéhez, kiküszöbölve új kutak fúrásának kezdeti költségeit, és vonzóbbá téve a technológiát a szektor számára.
A sűrített levegő nyomása a hőmérséklet emelkedésével nő, ami azt jelenti, hogy a fűtött kutak nagyobb energiát tárolhatnak. Amikor elektromos energiára van szükség, a felmelegített, sűrített levegő felszabadul, és egy turbinát meghajtva áramot termel.
A megújuló energiaforrások tárolása mindig kihívást jelent. (Fotó: Pexels)
A kutatócsoport numerikus modellezéssel igazolta, hogy a CAES rendszerek elhagyott olaj- és gázkutakba telepítve jelentősen növelik a rendszeren belüli levegő hőmérsékletét.
„Ráadásul nem indokolt az új kutak fúrása a tárolási típus gazdasági életképességéhez. Ha kombináljuk ezt a két tényezőt, és szimulációk segítségével optimalizáljuk a folyamatot, egy rendkívül hatékony megoldást kaphatunk.”
Az olyan energiatárolási megoldások, mint a CAES, kulcsfontosságúk a tiszta energiára való átállás során, mivel segítenek kezelni a megújuló energiaforrások időszakos ingadozását. Az energiatárolás biztosítja a hálózat stabilitását azzal, hogy a felesleges energiát eltárolja, majd szükség esetén felszabadítja.
„A probléma az, hogy amikor energiára van szükség, lehet, hogy nincs napsütés vagy szél” – mondta Taleghani. „Ez komoly akadályt jelent a megújuló energiaforrások további terjesztésében. Ezért rendkívül fontos, hogy legyen megfelelő energiatárolási kapacitás a hálózat támogatására.”
Az elhagyott olaj- és gázkutak újrahasznosítása csökkentheti a környezeti kockázatokat és új munkahelyeket teremthet a hagyományos energiaszektorban. Pennsylvaniában például több százezer elhagyott kút lehet, amelyek metánt szivárogtathatnak a levegőbe és a felszín alatti vizekbe.
„Ha ezeket a kutakat hasznosítjuk, két legyet ütünk egy csapásra. Egyrészt lezárjuk őket, megelőzve a szivárgást. Másrészt a meglévő infrastruktúrát hasznosítjuk az energiátárolásban, megőrizve a munkahelyeket és bevonva a helyi közösségeket az energia jövőjébe” – mondta Taleghani.
Kiemelt kép: Unsplash
S.Rita
