Kezdőlap Gazdaság A megújuló energia Achilles-sarka: az áram tárolása
No menu items!

A megújuló energia Achilles-sarka: az áram tárolása

A megújuló forrásból származó áram gyakorta nem ott, akkor és olyan mennyiségben áll rendelkezésre, ahol és amikor szükség lenne rá. Ez nem volna gond, ha tárolni lehetne. Sok az ígéretes kutatás. Helyzetkép Petrus Szabolcs írása.

Áramot raktározni nehéz

Minden fogyasztói igény, a fűtéstől a háztartási gépek üzemeltetésén át a közlekedésig fedezhető árammal. Komoly nehézséget jelent viszont, hogy a fosszilis energiahordozókkal, az olajjal és a földgázzal ellentétben az áram tárolása még nem igazán megoldott, illetve alacsony hatékonysággal lehetséges. A tárolás kidolgozása döntően meghatározza a megújuló energia terjedésének sebességét.

Áram raktározása akkumulátorban vagy a víztárolók segítségével nehézkesnek mondható: a víz energiatárolása meglehetősen helyhez kötött. Ezzel a módszerrel a fölösleges áram segítségével egy alacsonyabban fekvő tározóból a vizet felpumpálják egy magasabban lévőbe, ha pedig ismét szükség van az áramra, visszaengedik a vizet, aminek nagy sebességű lefolyása segítségével újra áramot termelnek. A folyamat tehát komoly infrastruktúra kiépítését és természetföldrajzi feltételek teljesülését követeli meg.

Szivattyús tárolás Forrás/gesc

Akku nélkül nem megy

Az áramtárolásban az akkumulátornak jut a főszerep, azonban jelentősen növelni kell az eszköz energiatároló képességét. A fejlesztőmérnökök elsősorban az autóiparra nehezedő nyomásnak köszönhetően lázasan dolgoznak a problémán. Sikerült is jelentős fejlődét elérniük, de az igazi áttörés még várat magára.

Az Opel Ampera-e akkumulátor csomagja Kép/Fotó/Forrás/villanyautó

Az akkumulátor energiatárolási képességének legfontosabb mérőszáma a wattóra per kilogramm, hogy 1 kilónyi akku mennyi energiát tud tárolni (Wh/kg). A hagyományos, a klasszikus autókban található akkuk energiatárolási képessége 20-25 Wh/kg. Ez azt jelenti, hogy egy átlagosan 10 kilós akkuval egy 100-as izzót 6,5 óráig lehet égetni. A jelenleg legfejlettebbnek számító és például az elektroautókban alkalmazott lítium akkumulátornak közel tízszer nagyobb, 150-200 Wh/kg az energiatárolási képessége.

Ha figyelembe vesszük, hogy egy átlagos offshore szélpark 460 ezer háztartás számára elegendő energiát állít elő és egy átlagos háztartás napi 10 kWh áramot használ fel, a mai technológiával hatalmas, 23 ezer tonnás akkura lenne szükség a 460 ezer háztartás egy napi áram szükségletének tárolásához. A képet árnyalja, hogy a lakosság felhasználása folyamatos, ahogy a szél is viszonylag megbízhatóan fúj. Ezért a gyakorlatban elegendő lenne, ha a szélpark által naponta megtermelt áram 10-15 százalékát raktároznák el olyan időszakokra, amikor a háztartások sokat fogyasztanak, a szél viszont gyengén fúj. Az ehhez szükséges 3.000 tonnás akku sem kicsi, de már kivitelezhető.

Áttörés, de nem elég nagy

Az elektroautó gyártás kaliforniai pionírja, a Tesla az akkufejlesztésben is lépni szeretne. Energiatárolóit nem csak az autóihoz használja. Texasban az év eleje óta egy áramtároló állomást épít, amely 100.000 kW áram raktározására lesz képes. Ennyivel biztosítani lehet 10.000 háztarás egy napi áramigényét például egy természeti csapás miatti áramszünet idején.

Légi felvétele Tesla épülő telepéről Texasban. 20 nagy akkumulátorcsomagot látni a Bloomberg közölte képen

A Tesla áramtároló állomása jó kezdet, de ahhoz nem elég, hogy nagyobb városok és ipari fogyasztók számára is garantálja a folyamatos ellátást. Szakértők szerint – a Tesla által is alkalmazott – lítium akkuk teljesítménye nem lesz elegendő, ha az energia döntően megújuló forrásból  érkezik.

A lítiumra nem épülhet a jövő?

A lítium kevés helyen fellehető ritka fém, ezért drága, és mint minden fosszilis forrás, korlátozottan áll rendelkezésre. Ráadásul a kitermelése környezetkárosító. Bányászat nem igényel ugyan vizet, viszont a talajvízszint csökkenésével jár a bányák közelében. A legnagyobb kitermelő országban, Chilében erdők száradtak ki és egész régiók váltak mezőgazdasági művelésre alkalmatlanná.

San Pedro de Atacama várostól északra, a világ egyik legnagyobb lítium lelőhelye. A sóoldatot hatalmas, ékszerszerű medencékbe pumpálják, ahol a víz elpárolog. A végeredmény egy ezüstös por – lítium-karbonát -, amely feldolgozható és elemekké alakítható. A kitermelési folyamat hatalmas mennyiségű vizet fogyaszt egy olyan régióban, amely évente kevesebb mint egy hüvelyk csapadék hullik. Kép/Fotó/Forrás/David Maisel

Chile alatt a becslések szerint még 8 millió tonna lítiumot rejt a föld. A dél-amerikai országot Ausztráli (2,7 millió tonna), Argentína (2 millió tonna) és Kína (1 millió tonna) követi a lítiumtartalékok rangsorában. Európában csak Portugália rendelkezik számottevő, de világviszonylatban kicsinek számító mennyiséggel. Összesen 14 millió tonnára becsülik a Föld lítium tartalékát. A világ 2018-es 85 ezer tonnás felhasználását figyelembe véve tehát 165 évre elegendő van a ritka fémből. Azonban a lítium iránti igény az elmúlt 10 évben négyszeresére nőtt. Az elektroautók terjedésével és az áramtárolás fokozódó jelentőségével a következő években várhatóan még nagyobb lesz az emelkedés, ami néhány évtized alatt a források kimerüléséhez vezetne.

Minden akkumulátor, beleértve a lítiumosat is, további hátránya, hogy csak egyenáram raktározására alkalmas. A hálózatban azonban váltóáram folyik. Az átalakítás ugyan lehetséges, de technológia igényes, drága és viszonylag nagy áramveszteséggel jár.

Ötletek

A Tesla és a hagyományos autógyártók mellett energetikai vállatok k+f részlegei és kutatóintézetek sokasága dolgozik alternatív energiatarolási módszereken. A két legtöbb reménnyel kecsegtető módszer a kondenzátorok és a hidrogén segítségével történő raktározás.

Előbbi lényege, hogy amíg az akku kémiai formában tárol, addig a kondenzátor elektromos mezőben, ezért az akkunál sokkal nagy energiát képest rövid idő alatt felvenni és leadni. A hidrogén tárolás esetében a fölösleges áramból hidrogént állítanak elő, amit igény esetén árammá alakítanak vissza. A módszer hátrány, hogy az oda-vissza alakítás jelentős energiaveszteséggel jár.

A hidrogén a benzint is helyettesíti

Kép/Grafika/Forrás/mvm partner

A hidrogén-áram átalakításon alapul a hidrogén meghajtású autó működése is. A víz hidrogénből és oxigénből áll. Ha elektromos áramot vezetünk a vízbe molekulái felbomlanak hidrogénre és oxigénre. Mindkettő gázként távozik. Az energiatermelésre használt üzemanyagcellában ennek a folyamatnak éppen a fordítottja zajlik le. Az üzemanyagcellák hidrogénből és oxigénből vizet állítanak elő. A folyamat során áram és hő képződik. A melléktermék a tiszta víz. Nincs tehát károsanyag kibocsátás a termelés során. Viszont a folyamathoz energia kell. A hidrogén akkor zöld forrás, ha az energia megújuló forrásokból jönne.

 

 

Kövesse AzÜzletet a facebookon is!Tetszik

Friss

Londoni elemzők: robusztus további növekedés Kelet-Európában, inflációs ellenszélben

Londoni makrogazdasági elemzők friss előrejelzései szerint folytatódik a robusztus ütemű kilábalás a koronavírus-járvány sokkjából a közép- és kelet-európai gazdaságokban, köztük Magyarországon, de a térségnek a továbbiakban a beszállítói hálózatokban jelentkező szűk keresztmetszetek és a meglóduló infláció kettős visszahúzó hatásaival is számolnia kell.

Ausztriában igazolni kell a munkahelyeken a vírus elleni védettséget

Ausztriában a kormány szerdai döntése értelmében a munkavállalók többségének novembertől dokumentummal kell igazolnia munkahelyén a koronavírus elleni védettséget.

Coronavírus – egyhetes kényszerszabadság Oroszországban

Vlagyimir Putyin orosz elnök elrendelte, hogy a koronavírusjárvány-helyzet romlása miatt október 30. és november 7. között munkaszünetet tartsanak Oroszországban.

A Masterplast 100%-ra növelte tulajdonát németországi gyárában

A Budapesti Értéktőzsdén, a prémium kategóriában jegyzett Masterplast Nyrt. megvette a Németországban működő üzeme további 50 százalékát, így 100 százalékban a tulajdonába került - közölte a társaság.

Hírek

Ausztriában igazolni kell a munkahelyeken a vírus elleni védettséget

Ausztriában a kormány szerdai döntése értelmében a munkavállalók többségének novembertől dokumentummal kell igazolnia munkahelyén a koronavírus elleni védettséget.

Coronavírus – egyhetes kényszerszabadság Oroszországban

Vlagyimir Putyin orosz elnök elrendelte, hogy a koronavírusjárvány-helyzet romlása miatt október 30. és november 7. között munkaszünetet tartsanak Oroszországban.

Csoportos társasági adó – közeleg a nyilatkozási határidő

A vállalkozásoknak pár hetük maradt eldönteni, hogy a csoportos társasági adóalanyiságot választják-e. A csoportos társasági adózással a cégek összességében akár 15 milliárd forintot is megtakaríthatnak - hívja fel a figyelmet a Mazars.

Áder János: az emberiség felelőtlenül használja a vizet

Alig található a Földön jó minőségű, könnyen hozzáférhető, tisztítás nélkül fogyasztható víz, mert az emberiség felelőtlenül használja a rendelkezésre álló vizet - közölte Áder János köztársasági elnök a Kossuth rádió Jó reggelt, Magyarország! című műsorában.

Öt évig bujkált a toplistás magyar bűnöző – Detroitban fogták el

Detroitban fogtak el egy költségvetési csalás miatt keresett magyar férfit - közölte a Készenléti Rendőrség Nemzeti Nyomozó Iroda.

Fővárosi kocsmarazziára indult a NAV – kerületi lista

Két hónapos kocsmarazziába kezdett a főváros déli kerületeiben az adóhivatal: a NAV az italok vizezése, a feketefoglalkoztatás és a számla nélküli értékesítés ellen lép fel.

Munkaszünettel csökkentené a fertőzéseket az orosz kormány

Országos munkaszünet bevezetését javasolta október 30. és november 7. között az új koronavírusos járványhelyzet romlása miatt Tatyjana Golikova, az egészségügyért és demográfiáért felelős miniszterelnök-helyettes. Közben a napi halálozások száma ismét ezer fölé emelkedett, és újabb rekordot döntött.

Józsefváros. Rendőrautóra ugrott, majd intézkedés közben meghalt egy férfi

Meghalt egy férfi a VIII. kerületi Baross utca és a Szigetvári utca sarkán, miközben a rendőrök éppen intézkedtek vele szemben - közölte a Budapesti Rendőr-főkapitányság (BRFK) szóvivője.

Gazdaság

Moratórium – körkép. Kevesen kérik a hosszabbítást

Az ügyfelek közül kevesen élnek a meghosszabbított hiteltörlesztési moratóriummal, amelyet novembertől már csak a rászorulók vehetnek igénybe - közölték a pénzintézetek.

Londoni elemzők: a piaci nyomás agresszívabb lépésre késztetheti az MNB-t

Valószínű, hogy a Magyar Nemzeti Bank monetáris tanácsa 15 bázispontos lépésekben folytatja a jelenlegi kamatemelési ciklust, de erősödhet a jegybankra nehezedő piaci nyomás az agresszívabb szigorító lépések végett - vélik londoni pénzügyi elemzők.

MNB: indokolt a kamatemelési ciklus folytatása

A monetáris tanács értékelése alapján az inflációs kilátások és az ezeket övező, továbbra is felfelé mutató kockázatok egyértelműen a júniusban megkezdett kamatemelési ciklus havi ütemű folytatását indokolják - közölte a jegybank.

Gyengült a forint a kamatemelés után

Jelentősen gyengült a forint az MNB kamatdöntésének kihirdetése után: az euró jegyzése pár perc alatt 361,15 forintra emelkedett a bankközi devizapiacon. A döntés közzététele, 14 óra előtt egy perccel még 359,90 forinton állt a jegyzés.
Az adatkezelési tájékoztatót elolvastam és elfogadom