Метан как аккумулятор возобновляемой энергии

Поскольку солнце не светит круглосуточно и нельзя рассчитывать на постоянный и равномерный ветер, возобновляемые источники энергии все еще не могут обеспечивать нормальный режим снабжения электричеством. Сейчас немецкие ученые работают над решением этой проблемы и уже могут похвастаться некоторыми успехами. 

Ульрих Цубербюлер останавливает свою серебристую машину возле двух контейнеров из гофрированной стали, открывает крышку бака, вводит в его горловину что-то похожее на пистолет раздаточной колонки и открывает вентиль. В бак автомобиля начинает поступать метан. Да, тот самый метан, главный компонент природного газа, который обычно извлекается глубоко из-под земли. Но газ, которым Ульрих Цубербюлер заряжает свою машину, произведен искусственно. Производят его в одном из промышленных районов Штутгарта в Центре исследований солнечной энергии и водорода. Испытательная установка должна продемонстрировать, как непостоянные возобновляемые источники энергии можно использовать даже тогда, когда солнце не светит, а ветер не веет. Потому что время от времени эти источники дают слишком много энергии, которую нельзя сразу использовать. Именно на это и делают ставку штутгартские исследователи.

Из «избыточного» тока самых экологических источников энергии – ветряных или фотогальванических установок – ученые производят метан, который, в свою очередь, можно накоплять и использовать в сетях природного газа.

Для этого исследователям нужны три вещи: электричество, воздух и водопроводная вода. Электричество может поступать из фотогальванической или ветряной установки. С его помощью водопроводную воду можно разделить на ее компоненты. Это и происходит в одном из контейнеров.

«Вот это – генератор водорода, производящий под воздействием тока водород и кислород. Кислород нам не нужен, для нас важен только водород, из которого мы в этих двух реакторах производим метан», - рассказывает господин Цубербюлер.

Для чего нужен воздух? Во втором контейнере Ульрих Цубербюлер и его коллеги выделяют из воздуха углекислый газ. Водород из первого контейнера соединяется с углекислым газом со второго и вследствие их химической реакции образуется искусственный природный газ. Каждый из этих шагов сам по себе не содержит ничего нового. Однако, их совокупность приводит к небывалому результату.

«Впервые в мире создана установка, которая реализует полный цикл процесса – от отделения CO2 из воздуха и до готового топлива, которое можно заливать в автомобиль. На данный момент это – уникальный проект», - говорит исследователь.

«Избыточная энергия ветра и солнца сохраняется в газе и может быть вновь использована там, где это необходимо», - объясняет Стефан Рильке из предприятия Solar Fuel Technology, которое планирует заняться продажей искусственного природного газа. Полученный таким образом газ можно использовать как для отопления, так и в транспорте. И, конечно, его можно превратить обратно в электричество. В одной только Германии сегодня более 16-17 тысяч мегаватт дают газотурбинные электростанции, некоторые из которых работают с очень высоким КПД, вплоть до 60%. А это значит, что этот газ можно превратить обратно в ток с очень высоким КПД, если это будет необходимо.

Ученые утверждают, что с точки зрения эффективности было бы рациональнее остановиться на стадии  расщепления водорода, потому что водород содержит больше энергии, чем метан. Однако, для накопления водорода пришлось бы создавать совершенно новую инфраструктуру. Искусственный метан же можно просто подводить в систему расходования природного газа, в электросеть и в подземные накопительные станции. На будущее эксперты из Штутгарта предсказывают, что система снабжения природным газом превратится в систему накопления энергии, которая сможет стать надежным источником постоянного электричества.  

Источник: dradio.de

• < Пластиковая кожа для солнечных элементов от 3M
• Радиоуправляемые игрушки на возобновляемых источниках энергии >

Комментарии: