Hirdetés
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
Hirdetés

Friss

Tőzsde – Vegyes kezdés New Yorkban

Vegyes indexekkel indult a kereskedés pénteken az előző napi veszteségek után az amerikai értékpapírpiacokon.

Gyrosvágó késsel sújtott vendégére a büfés – felfüggesztettet kapott

Életveszélyt okozó testi sértés kísérlete miatt jogerősen két év, négy év próbaidőre felfüggesztett börtönbüntetésre ítélt egy vendégre késsel támadó gyorséttermi szakácsot a Fővárosi Törvényszék.

Alkatrészhiány: kényszerlépéseket tesz az Audi és a Daimler

Az elektronikai alkatrészek világpiaci hiány miatt az Audi és a Daimler is termelése kurtítására kényszerül. Az Audi a gyártás ütemét fogja vissza egyik üzemében, a Daimler pedig a részmunkaidőben foglalkoztatottak számát tervezi növelni.

Államháztartás. Az éves hiány 76,7 százaléka teljesült áprilisig

Az államháztartás önkormányzatok nélkül számolt központi alrendszere 1144,1 milliárd forintos hiánnyal zárta az első negyedévet, ami 37,5 százalékkal magasabb az egy évvel korábbinál. A társadalombiztosítási alapok hiánya 110,2 százalékkal nőtt - közölte a Pénzügyminisztérium.

Hírek

Gyrosvágó késsel sújtott vendégére a büfés – felfüggesztettet kapott

Életveszélyt okozó testi sértés kísérlete miatt jogerősen két év, négy év próbaidőre felfüggesztett börtönbüntetésre ítélt egy vendégre késsel támadó gyorséttermi szakácsot a Fővárosi Törvényszék.

Horrorkaravánok. Három hónap alatt 15 millió forint bírság

A közúti ellenőrzéseken kiszűrt, súlyos közlekedésbiztonsági kockázatot hordozó járműszerelvények üzemeltetőinek eddig összesen 15,5 millió forintjukba kerültek a jogsértések - közölte az Innovációs és Technológiai Minisztérium (ITM).

Teknősbéka talált fejen egy idős nőt Floridában

Egy szélvédőn becsapódó teknősbéka talált fejen szerdán egy idős nőt Floridában, ám szerencsére az asszony és a hüllő is túlélte a nem mindennapi találkozást.

A hétvége nem lesz túl meleg, de süt majd a nap

Sok napsütés várható a hétvégén, legfeljebb néhol lehet egy-egy futó zápor. Napközben jellemzően 15 Celsius-fok körül alakulnak a csúcsértékek, de hajnalban néhol mínuszokra is készülni kell - derül ki az Országos Meteorológiai Szolgálat országos, középtávú előrejelzéséből.

Nemzeti Kibervédelmi Intézet – Riasztás: most zsaroló levelekkel próbálkoznak a bűnözők

Riasztást adott ki az interneten terjedő magyar nyelvű, zsaroló hangvételű levelek miatt a  Nemzeti Kibervédelmi Intézet (NKI). A teendőkről is tájékoztattak.

Koronavírus – Reuters: az EU kész beperelni az AstraZenecát

Az Európai Bizottság jogi eljárást indít az AstraZeneca ellen, mivel a gyógyszercég nem teljesítette az unióval kötött szerződésekben vállalt kötelezettségeit a koronavírus elleni oltóanyag gyártására és kiszállítására - közölte a Reuters egy uniós tisztségviselőre hivatkozva, aki közvetlen kapcsolatban áll a vállalattal.

Szombattól nyithatnak a teraszok – később kezdődik a kijárási tilalom

Valószínűleg pénteken eléri a 3,5 milliót a beoltottak száma, és az ezt követő napon, szombaton kinyithatnak a teraszok - jelentette be a Miniszterelnökséget vezető miniszter.

A felhőbe költöznek az államkincstári számlák

Május elsején éles teszttel indul, jövő januártól pedig teljes körűvé válik a Magyar Államkincstár új multidevizás számlavezető rendszere - közölte Bugár Csaba, a MÁK frissen kinevezett elnöke.

Randioldalon csalt ki százezreket férfiaktól – vádemelés

Üzletszerűen elkövetett csalás miatt emelt vádat a Bajai Járási Ügyészség egy kecskeméti nő ellen, aki internetes társkereső oldalon hat férfitól összesen 1,7 millió forintot csalt ki.

Hambulancia. Adatbázis készül a mentőket támogató éttermekről

Az Országos Mentőszolgálat úgy döntött: országos online adatbázist készít a szolgálatban lévő mentőket támogató vendéglátóhelyekről, miután országszerte egyre többen fejezik ki támogatásukat a mentődolgozók felé - hangzott el az M1 Híradójában.

Üvegházhatású gázok. Az uniós tárgyalók 55 százalékos csökkentésről állapodtak meg

Az Európai Parlament és az Európai Unió Tanácsának tárgyalói megállapodásra jutottak arról az éghajlatpolitikai célkitűzésről, amely szerint az unió 2030-ig legalább 55 százalékkal csökkenti az üvegházhatású gázok kibocsátását az 1990-es szinthez képest.

Új tagállammal bővülhet az USA

A Biden-adminisztráció támogatja a Washington DC-t szövetségi állammá, és ezzel az Egyesült Államok 51. tagállamává nyilvánító törvényjavaslatot - derül ki a Forbes magazin híréből.

Gazdaság

Az MNB 250 milliárdot fizet a költségvetésbe

A Magyar Nemzeti Bank 250 milliárd forint osztalékot fizet a költségvetésbe a 255,4 milliárd forintos tavalyi nyereségéből.

Kapós a Zöld kötvény – jelentős túljegyzés

A 20 milliárd forintért meghirdetett mennyiségnél 10 milliárddal nagyobb összegben, összesen 30 milliárd forintért értékesített Zöld Magyar Államkötvényeket az Államadósság Kezelő Központ (ÁKK) aukcióján.

Van bank, ahol az összes lakásfelújítási hitelt jóváhagyták – így állnak a banki folyósítások

A koronavírus sem tudja megállítani a felújítási lázat, köszönhetően a vissza nem térítendő állami támogatásnak és a kapcsolható, akár az előfinanszírozásához felvehető, támogatott lakásfelújítási jelzáloghitelnek. Banki beszámolók szerint jelentős az érdeklődés a kölcsönök iránt is. 

Fenntartható hitelezés? Megjelent az MNB Zöld ajánlása – banki reakciók

Megjelent a Magyar Nemzeti Bank (MNB) Zöld ajánlása, amelyet online rendezvényen mutatott be a pénzügyi szervezetek felügyeletéért és fogyasztóvédelemért felelős jegybanki alelnök. A konferencia...

A Real Madrid elnöke szerint a Szuperliga használ a kicsiknek is

A Real Madrid elnöke, Florentino Pérez szerint elsősorban a nagy klubok nehéz anyagi helyzete miatt volt szükség arra, hogy életre hívják az Európai Szuperligát (ESL), amelyben húsz csapat szerepel majd.

Kártyás fizetés. Minden egymillióból 174 forint kerülhetett csalókhoz

Tavaly mintegy 70 ezer bankkártyás és online visszaélés történt, és csaknem 1,3 milliárd forintot próbáltak ellopni a bankkártyacsalók. Az elsőre riasztónak tűnő számok ellenére Magyarország a bankkártya-használat terén a legbiztonságosabb európai országok közé tartozik - mondta Tállai András, a Pénzügyminisztérium parlamenti államtitkára.
Az adatkezelési tájékoztatót elolvastam és elfogadom