Ledo, geležies ir stiklo baterijos kaupia atsinaujinančią energiją

Kai kurios neįprastos medžiagos verčiamos į baterijas, siekiant padidinti atsinaujinančios energijos dalį.

Kai nurimsta vėjas ir turbinos sulėtėja, savo energijos poreikio patenkinimui turime kliautis anglimi ir dujomis kūrenamomis elektrinėmis. Dėl šio nenuspėjamumo sunku remtis atsinaujinančiais šaltiniais pastoviam energijos tiekimui. Energijos kaupimas yra vienas iš sprendimų, bet galinčios sukaupti pakankamai galios tradicinės baterijos yra brangios. Taigi, „Portland General Electric“ (PGE) Oregone pasitelkė ledą. Kompanija greitai pradės bandomąją programą, naudojančią ledo košę energijos kaupimui iš vėjo turbinų, kai šios pagamina elektros perteklių, o joms sulėtėjus, tiekiančių energiją į tinklą.

Tai tik vienas inovatyvus augančios problemos sprendimas. Pernai Kalifornija išleido įsaką, reikalaujantį iki 2020 valstijos energijos kompanijų tarpusavyje sukurti daugiau, nei 1,3 GW energijos saugyklą. Ličio jonų baterijos gali atrodyti kaip akivaizdus sprendimas. Šios baterijų technologija subrendusi, ir praeitą savaitę Elonas Muskas paskelbė planus išleisti 2 mlrd. dolerių „Gigafactory“ kompanijai, didžiulio jų kiekio sukūrimui jo firmai „Tesla Motors“. Bet nors tokios baterijos puikiai tinka sportiniams automobiliams, jos nėra pigios ir pakankamai lanksčios, kad susidorotų su didžiuliais tinklo galios apkrovos saugojimo svyravimais.

PGE ledinį sprendimą, terminį tinklo energijos kaupimą (Thermal Approach to Grid Energy Storage – TAGES), sukūrė „Applied Exergy“ kompanija. Jame naudojamas šilumos siurblys, varomas perteklinės vėjo jėgainių ar fotoelementų energijos, atvėsinantis vandenį iki takios sniego pliurzos, kuri kaupiama. Pumpuojama atgal per šilumos siurblį ir tirpdama, ji varo turbiną. Naudojant anglies elektrinių atliekamą šilumą, galima atgauti 80 procentų į ledo pliurzos gamybą įdėtos energijos.

O „Energy Storage Systems“ (ESS), irgi iš Portlando, Oregone, naudoja srauto bateriją, kurioje naudojamas geležies vandeninis tirpalas. Elektra kaupiama, suteikiant geležies jonams papildomų elektronų. Kai elektros prisireikia, geležis leidžiama tarp dviejų elektrodų, paimančių perteklinius elektronus.
Kompanija planuoja pritaikyti geležies jonų bateriją vietiniuose vynuogynuose, ir padėti augintojams efektyviau balansuoti energiją ir gauti daugiau naudos iš savo fotoelementų ir vėjo turbinų.

Energijos kaupimui panaudojamas ir dar geriau pažįstama medžiaga – stiklas. „Halotechnics“ iš Emeryville'io, Kalifornijoje, sukūrė fosfatinį stiklą, kurio lydymosi temperatūra pakankamai žema, kad jis galėtų būti panaudotas, kaip energijos kaupimo priemonė. „Kuriame stiklą, kurį būtų galima pumpuoti kaip skystį, – sakė „Halotechnics“ CEO Justinas Raade'as. – Jo klampumas daug kartų mažesnis už įprasto langų stiklo, ir 400 °C temperatūroje jo klampumas tampa panašus į medaus.“ Stiklas gali būti pumpuojamas ten, kur reikia energijos. Vėsdamas ir kietėdamas, jis atiduoda karštį, kuris varo garo turbinas ir gamina elektrą.

Raade'as planuoja įrengti bandomąją versiją aliuminio gamykloje. Stiklo energijos paėmimo sistema panaudos lydymo proceso šilumos atliekas ir padidins energijos efektyvumą. Chrisas Dieterle'is, PGE energijos analitikas sako, kad šios naujos baterijos daug žada iš atsinaujinančių šaltinių išgaunamos energijos tvarkymui. Kalifornijos įsakas pakeitė žaidimo taisykles, sako jis. „Tai siunčia žinią visiems, kad tai labai svarbu ir kad reikia proveržių.“