Szélből jeget - az energiatárolás új módja

Napjainkban, a klímaváltozás árnyékában egyre inkább növekszik az igény a megújuló energiák, mint például a szélenergia hasznosítására. A zöld energiák többségével azonban az a legfőbb probléma, hogy - ellentétben a fosszilis tüzelőanyagokra épülő erőművekkel - rendkívül hullámzó teljesítményt nyújtanak, olykor a kelleténél több, máskor kevesebb energiát állítanak elő. Előbbi esetben a termelt plusz energia elveszik, míg az utóbbi esetben a fennmaradó hányadot egyéb, hagyományos forrásokból kell fedezni. A legsürgetőbb feladat tehát az alternatív, például a szélenergia tárolásának megoldása.

A szél esetében természetes jelenség, hogy éjszaka a szél sokszor erősebben fúj, mint nap közben. Persze nem a felszín közelében, hanem több 10-100 méterrel a felszín felett, abban a magasságban, ahol a szélerőművek is üzemelnek. Erre a plusz energiára éjszaka nincs szükség, napközben viszont annál inkább jól jönne. Ha az éjszaka keletkezett fölös energiát el lehetne tárolni, akkor azt a nappali csúcs alatt tudnánk hasznosítani.

Néhány módszer az energia tárolására

A szakemberek nagy erőkkel fáradoznak a technológia kidolgozásán. Legtöbbször hatalmas méretű akkumulátorok segítségével vagy a levegő összesűrítésével oldják meg a tárolást. Egy másik, közel egy évszázada felfedezett módszer a hidroelektromos tárolás. Ebben az esetben a vizet hegynek felfelé pumpálják, amikor energiafölösleg áll fenn, azaz csúcsidőn kívül, majd turbinákon keresztül visszafolyatják, amikor megnövekszik az energiaszükséglet. Végeredményben a víz helyzeti energiáját alakítják elektromos energiává. A sűrített levegős eljárást akkor alkalmazzák, amikor nem áll rendelkezésre víz, vagy nem megfelelő a domborzat. Ekkor például elhagyott bányákban vagy földalatti csőrendszerekben sűrítik össze a levegőt, amikor a kelleténél több energia termelődik, majd a levegőt felmelegítve, kitágítva és egy elektromos generátoron keresztül hajtva nyerik ki a villamos energiát. A lendkerekes megoldás is egyre nagyobb figyelmet kelt. Ebben az esetben a külső forrásból érkező energia meghajtja a kereket, és az forgási energia formájában tárolódik.

A legújabb ötlet: jéggyártás nagyban

A Calmac Booth nevű vállalat azonban egy merőben új módszert gondolt ki: jég formájában tárolnák a szél energiáját.

A nyári időszakban a légkondícionálók használják fel az elektromos energia oroszlánrészét. A Calmac cég egy hatalmas tartályokból álló, hibrid hűtőrendszert alakított ki. A hibrid rendszer azt jelenti, hogy van egy hűtőegység, amely hagyományos elektromos forrásokat használ, és van egy másik, ami alternatív forrásokra alapoz. A magasabb energiaárakkal rendelkező csúcsidőben, alapvetően az alternatív egység termeli az áramot, a hagyományos hűtőegység csak akkor kapcsolódik be, ha több energiára van szükség. A Calmac vállalatnál az alternatív részt jelentő tartályokat az IceBank névre keresztelték. Ezek a tartályok készítik és tárolják a jeget, amikor a szél erősebben fúj, vagy amikor a nap nem süt, azaz éjjel. A jeget aztán a légkondícionálók működtetésére lehet felhasználni nappal.

A Calmac cég jégkészítő tartályai

A tartályok előállításához erősen lehűtött polietilént használnak. A tartályokban található egy vízzel körülvett spirális, polietilén cső, amely a hőcserét biztosítja. A tartályok különböző méretben kaphatók a fogyasztói igényeknek megfelelően. Amikor a rendszer bekapcsol, egy 25 százalék etilént vagy propilén-glikolt tartalmazó oldatot - ipari hűtőanyagok -  kezd hűteni, ami aztán keresztül áramlik a spirális csövön. Hatására a körülötte lévő víz megfagy, és a tartályban egyenletesen jég képződik.

Egyaránt kíméli a pénztárcánkat és a környezetet

A nyári hónapok alatt a berendezés a hűvösebb, csúcsidőn kívüli, éjszakai órákban készíti a jeget. Másnap napközben aztán, amikor meleg van és ugrásszerűen megnő az energiaszükséglet, az éjszaka eltározott energiát a légkondícionáló működtetésével lehet felhasználni. A berendezés segít az elektromos hálózat tehermentesítésében a csúcsidőszak alatt. A cég szerint a hűtésre fordított elektromos áram mérséklésével, 20-40 százalékkal lehet csökkenteni az energia-költségeket. Mindez azt is jelenti, hogy az erőművek kevesebb szennyező anyagot bocsátanak ki, azaz környezetünket is kíméli a megoldás.