Power-to-gas: przyszłość magazynów energii?
Według niedawno opublikowanego raportu brytyjskiego Institution of Mechanical Engineers systemy power-to-gas z wykorzystaniem wodoru mogą być kluczem do rozwiązania problemu magazynowania energii i połączenia różnych typów odnawialnych źródeł energii w systemie elektroenergetycznym.
Power-to-gas
W systemach typu power-to-gas nadmiarowa energia elektryczna jest użyta do wytworzenia gazu (zwykle wodoru produkowanego z wody w procesie elektrolizy), który następnie jest wtłoczony do istniejącego systemu rurociągów gazowych. W ten sposób gaz (i zawartą w nim energię pierwotną) możemy wykorzystać później, przesłać w inne miejsce lub wykorzystać w transporcie.
Eksperci z IoME zwracają uwagę, iż power-to-gas w kontekście całej gospodarki i redukcji emisji gazów cieplarnianych może być lepszą technologią magazynowania energii od najpopularniejszych dziś baterii litowo-jonowych. Wodór jest paliwem czystym i elastycznym, mogącym mieć szerokie zastosowanie w energetyce i przemyśle (od spalania, przez użycie w ogniwach paliwowych, po przetworzenie w metan). Dodatkowo długoterminowe magazynowanie w formie wodoru jest efektywniejsze niż w bateriach z powodu braku procesu samorozładowania.
Problemy z bateriami
Głównymi problemami w rozwoju baterii litowo-jonowych są ich ograniczona liczba cykli ładowania oraz wykorzystanie do ich budowy metali ziem rzadkich. Jak możemy wyczytać w raporcie, zasoby kobaltu mogą nie pokryć zapotrzebowania, jakie wywołałby np. wzrost elektromobilności, a pozyskiwanie litu z Ameryki Południowej wraz z wzrostem popytu może okazać się coraz droższe. Do tego, obecnie jedynie 5% baterii jest poddawanych recyklingowi, co podważa sensowność ich wykorzystania w zrównoważonej, przyjaznej środowisku gospodarce.
Ograniczenie emisji CO2
Zwiększenie wykorzystania wodoru i zastąpienie nim powszechnie używanego gazu ziemnego może doprowadzić do dekarbonizacji. Wodór może być wtłaczany w małych stężeniach do obecnie używanej sieci gazowej, lub być używany w urządzeniach gazowych w dowolnej mieszance z metanem. Mogłoby to doprowadzić do znaczącego wzrostu udziału odnawialnych źródeł energii w ogrzewnictwie. Jak podkreślają w raporcie eksperci, do wdrożenia systemów power-to-gas może być użyta obecnie istniejąca sieć gazowa, mogąca do pewnego stopnia działać nawet jako magazyn wodoru.
Raport Institution of Mechanical Engineers zawiera także wskazówki, w jaki sposób można promować i wprowadzać systemy power-to-gas, przy użyciu obecnej infrastruktury gazowej, rozwoju badań naukowych oraz współpracy sektora publicznego z prywatnym.
Imeche.org/Energy Storage News/Marcin Rowicki
