Oxid uhličitý jako baterie není sci-fi

Američtí a čínští vědci přišli s revolucí ve skladování energie. Stlačený oxid uhličitý může najít využití jako baterie.

V oblasti obnovitelných energetických zdrojů jsme možná svědky zásadního průlomu. Američtí a čínští vědci totiž pracují na mechanismu, který dokáže zabít dvě mouchy jednou ranou: uskladnění elektrické energie a snižování emisí oxidu uhličitého. Konstrukce nového druhu „baterie“ je založena na stlačeném CO2. O novince informoval portál Breakingenergy.com.

CO2 jde pod zem

Přitom se nejedná o zas až tak převratnou myšlenku. Technologie na bázi stlačeného plynu se již využívají. Uhlíková metoda se ale přece jen trochu liší. „Přemýšleli jsme, jak bychom mohli pro uskladnění energie využít oxid uhličitý,“ řekl Curtis M. Oldenburg, vědec na Lawrence Berkeley National Laboratory, který na projektu pracuje. „A přišli jsme na to, že bychom jej využili jako provozní kapalinu v uzavřeném okruhu, v kterém by roztáčel turbínu,“ dodal.

Vědci z Berkeley na projektu spolupracují se svými čínskými kolegy z North China Electric Power University v Pekingu. Oldenburg navrhl systém, ve kterém je zachycený oxid uhličitý stlačen, převeden do kapalného skupenství a napumpován do hlubokých salinických aquiferů (hlubinné rezervoáry slané vody), které by jej zadržovaly.

Takto by se zužitkovala přebytečná energie větru a slunce. Jakmile by se setmělo nebo utichl vítr, oxid uhličitý by se vypouštěl do vrstev rezervoáru s nižším tlakem, a to skrze turbíny, které by roztáčel. Tím by vznikala elektrická energie. Model, se kterým vědci přišli, dosáhl vyšší hustoty uskladněné elektřiny než konvenční technologie založené na stlačování vzduchu či jiných plynů.

„Když lapáte oxid uhličitý, tak s tím prakticky skladujete i energii,“ řekl Don Tujinelis z Illinois Institute of Technology. „Otázka zní, zda může být tento proces za určitých okolností i opačný. Ukazuje se, že ano,“ dodal Tujinelis.

S tím souhlasí i Sally Bensonová, geoložka ze Stanfordské univerzity. „Ano, samozřejmě. Jedna z nejvíce rozšířených metod skladování energie je založena na stlačeném vzduchu. A oxid uhličitý má tu výhodu, že z něj lze získat ještě více energie,“ zmiňuje jednu z předností CO2. Oxid uhličitý slibuje také využití v geotermálních elektrárnách, neboť je schopen za určitých okolností převést více tepla než voda.

Curtis Oldenburg ale upozorňuje, že to je ještě hudba budoucnosti. Nicméně už nyní věští využití oxidu uhličitého světlé zítřky. Stlačený CO2 a jeho přečerpávání v rámci salinických aquiferů může být jen začátek a pouze jeden z mnoha dalších způsobů, jak tento skleníkový plyn zužitkovat.

Vzduchové přečerpávačky

Evropané však zatím stále pracují na využití stlačeného vzduchu. Vědci z největší nezávislé norské výzkumné instituce SINTEF (Stiftelsen for Industriell og Teknisk Forskning – Nadace pro průmyslový a technický výzkum) využívají vytěžené šachty starých dolů jako rezervoáry pro uskladnění energie v podobě stlačeného vzduchu.

Ty fungují na podobné bázi, jako přečerpávací vodní elektrárny. V době, kdy existuje přebytek elektřiny z větrných turbín a fotovoltaických panelů, využívá se tato energie k přečerpání vody do výše položené nádrže. Ta je poté vpuštěna na lopatky vodní turbíny, jež vyrábí elektrický proud.

Potíž je v tom, že přečerpávací vodní elektrárny jsou příliš nákladné. Štoly po těžbě se nemusejí budovat, stačí je pouze utěsnit, aby stlačený vzduch neunikal na povrch. Jenže uvedené využití vzduchu naráží na dva velké problémy: uhlíková stopa a nízká efektivita.

Zkušenosti s dosavadním provozem největších světových „skladišť“ stlačeného vzduchu, která se nacházejí ve Spojených státech a Německu, ukazují, že 45 až 55 procent energie je během stlačování ztraceno. Není totiž dosud uspokojivě vyřešeno, jak jímat odpadní teplo, které při stlačování vzniká. Kromě toho se při tomto postupu využívá i zemní plyn, a tak není výroba elektřiny za pomoci stlačeného vzduchu zcela bezemisní.

-usi-