Fórum | MyPower.CZ | Obnovitelné zdroje energie - energetická soběstačnost | Poslední návštěva: stř říj 27, 2021 8:53 am


Jak ukládat přebytečnou energii? Třeba jako metan!

Novinky, zajímavosti, věda a technika v oblasti solární energie.

Jak ukládat přebytečnou energii? Třeba jako metan!

Příspěvekod karelkilian » pát dub 12, 2019 11:24 am

Dobrý den všem!

Protože je pátek, připravili jsme pro Vás další článek k zamyšlení a případné diskuzi.

Pěkný pátek přeji!
Karel Kilián

Jak ukládat přebytečnou energii? Třeba jako metan!

Jedním z největších nedostatků solární a větrné energetiky jsou výkyvy v produkci, způsobené zejména aktuální meteorologickou situací. Pokud je to možné, je vhodné získanou přebytečnou energii ukládat pro období, kdy elektrárna nebude poskytovat potřebný výkon. Vědci nyní přišli s nápadem, jak uložit energii „na horší časy“.

Uvedený problém je markantní zejména v oblastech s dlouhodobými výkyvy v dostupnosti obnovitelných zdrojů. Pokud někde svítí slunce například půl roku, lze energii získanou solárními panely uložit do akumulátorů. Nicméně ty mívají omezenou kapacitu a pokud bychom chtěli uložit energii na překlenutí několika měsíců, museli bychom jich mít  velmi mnoho, což by znamenalo vysoké pořizovací náklady.

Z energie na metan

Výzkumníci ze Stanfordské univerzity pracují na levnějších alternativách k bateriím, které jsou postaveny na biologickém základě. Základní myšlenka je ve své podstatě prostá: hodlají použít mikroby, které dokážou přeměnit přebytečnou energii z obnovitelných zdrojů na metan. Z něj by se pak elektrická energie získávala zpět jeho spalováním.

Celý proces je ale o něco složitější, než by se na první pohled mohlo zdát. Vše začíná organismem s latinským názvem Methanococcus maripaludis. Jedná se o metanogen (též methanotvorný či methanprodukující organismus), který produkuje metan (CH4), tedy je schopný metanogeneze.

Metanogeny navazují na anaerobní rozkladné procesy organických látek, jako je celulóza, takže žijí v prostředí, kde tyto reakce probíhají. Typickým příkladem jsou mokřady, mořské sedimenty, ale zejména pak trávicí soustava přežvýkavců a termitů, kde žijí prvoci schopní trávit celulózu.

Tento organismus, zjednodušeně řečeno, spotřebovává vodík a oxid uhličitý a vylučuje metan. První problém, kde vzít vodík, vyřešili vědci tak, že využívají obnovitelné zdroje energie k rozkladu vody na vodík a kyslík. Vodíkové atomy jsou přiváděny k mikrobům, které si k němu ze vzduchu přidají  oxid uhličitý a uvolňují metan. Plyn poté může být zachycen a skladován.

Z metanu na energii

Uskladněný metan lze následně použít v situaci, kdy elektrárny, využívající obnovitelné zdroje, nejsou z jakéhokoli důvodu schopné dodávat potřebné množství energie či v době špičkové spotřeby. Plyn se prostě spálí podobným způsobem, jako se spalují fosilní paliva.

Během vývoje byl největší brzdou fakt, že proces výroby metanu byl pro použití v praxi příliš pomalý. Kritickou novinkou v tomto směru bylo použití správných elektrod. Pomocí experimentů s různými kovy a nastavením dokázali výzkumníci Stanfordu získat produkci metanu v použitelném množství.

Při spalování metanu pochopitelně dochází k produkci oxidu uhličitého. Zde si ale musíme uvědomit, že na počátku celého procesu stály bakterie, které plyn vyprodukovaly z vodíku získaného z vody a oxidu uhličitého z atmosféry. V tomto směru je tedy následné spálení z hlediska uhlíkové stopy neutrální.

Jednou z výhod proti ukládání energie do akumulátorů je skutečnost, že metan může být přeměněn na elektřinu s použitím stávající infrastruktury.  Zásadní otázkou tak nyní je efektivita z hlediska nákladů. V tuto chvíli je těžké říci, jestli tento způsob pomůže vyřešit největší výzvu v oblasti obnovitelné energie - problém skladování - ale určitě je to nový přístup.

Výsledky již přilákaly zájem investorů. Díky financím od ministerstva energetiky nyní výzkumníci spolupracují s Lawrence Livermore National Laboratory a Southern California Gas na efektivnějších způsobech získávání metanu z bakterií.

Zdroje: engadget.com, engineering.stanford.edu.

Co říkáte na tento způsob skladování energie?
Uživatelský avatar
karelkilian
 
Příspěvky: 150
Registrován: úte pro 11, 2018 1:22 pm

Re: Jak ukládat přebytečnou energii? Třeba jako metan!

Příspěvekod mypower.cz » pát dub 12, 2019 1:15 pm

Hned mě napadá, zdali takto získaný methan nevyužít přímo k výrobě tepla (vaření, ohřev vody, vytápění). Methan se použít dá... https://www.quora.com/Can-we-use-methan ... le-cooking

Výroba elektřiny by možná byla méně efektivní. Při spalování by vznikalo ohromné množství tepla. A methan se IMHO asi dá lépe uskladnit než čistý vodík z elektrolýzy.
Uživatelský avatar
mypower.cz
Site Admin
 
Příspěvky: 4904
Registrován: pát bře 04, 2011 11:36 am

Re: Jak ukládat přebytečnou energii? Třeba jako metan!

Příspěvekod brin » pát dub 12, 2019 1:36 pm

Strašně složité...
?
brin
 
Příspěvky: 797
Registrován: sob úno 18, 2012 3:59 pm

Re: Jak ukládat přebytečnou energii? Třeba jako metan!

Příspěvekod unicast » pát dub 12, 2019 2:33 pm

Tyhle články o bakteriích, co pohlcují CO2 a vodík, se mi líbí. Jenom nevím, kde ty bakterie vezmou chybějící energii (spálení CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O + energie). Do reverzní reakce je tedy někde nutné nacpat onu energii, jinak prostě neproběhne. Jak tedy do zmíněných bakterií doručíme onu energii?
?
unicast
 
Příspěvky: 586
Registrován: sob bře 30, 2019 10:27 am

Re: Jak ukládat přebytečnou energii? Třeba jako metan!

Příspěvekod rottenkiwi » pát dub 12, 2019 3:50 pm

Tu je odpoveď, odkiaľ berú energiu.
https://en.wikipedia.org/wiki/Methanogen
Zbohom. Why 50 Years Haven Protocol RollBack Tachyum prototyp 280 Ah LiFePO Zomrel McAfee 23005 KWh
Once you have enough money, more money doesn't make you more happy.
Uživatelský avatar
rottenkiwi
 
Příspěvky: 4311
Registrován: pát úno 13, 2015 2:24 pm
Bydliště: SO, SK

Re: Jak ukládat přebytečnou energii? Třeba jako metan!

Příspěvekod kodl69 » pát dub 12, 2019 3:59 pm

Sna při té elektrolýze se do toho vlkládá energie, je jasně napsaný 4H2+CO2= CH4+2H2O, a mám ten dojem, že z toho ještě nejaká energie vypadne, protože se sloučí vodík s kyslíkem...
ostrov 4600Wp neustále ve stádiu zrodu: midnite classic 150 lite+whizbang jr., 16S a různě P cca 300Ah Winston, Ex Powerjack 8kW (momentálně samodomo cca 6kW). 48V DC rozvody a spotřebiče.
?
kodl69
 
Příspěvky: 5873
Registrován: sob črc 19, 2014 7:56 pm

Re: Jak ukládat přebytečnou energii? Třeba jako metan!

Příspěvekod jahodovák » pát dub 12, 2019 7:58 pm

Vše co je jednoduché je třeba pořádně znehodnotit a udělat z toho pořádně složité aby se to nedalo použít bez odborníků jako mezičlánku,přeci nebudou opravdu pracovat pro blaho všech,je třeba přece pracovat pro blaho j..elit
6,4kWp-
aexpert MKS,power jack 10 kw a cca 40kW LIFE A LION
?
jahodovák
 
Příspěvky: 1366
Registrován: ned dub 02, 2017 2:45 pm

Re: Jak ukládat přebytečnou energii? Třeba jako metan!

Příspěvekod Deweldpers » pát dub 12, 2019 9:34 pm

Metan vodik všetko sú to pliny čo sa dosť neprakticky skladuju. Čo tak skúsiť niečo kvapalné npr. Lieh, etanol, alkohol uložený pekne v 1000l ibc.a následne spaľovany?
?
Deweldpers
 
Příspěvky: 1
Registrován: pon led 09, 2017 6:23 pm

Re: Jak ukládat přebytečnou energii? Třeba jako metan!

Příspěvekod tomas » ned dub 21, 2019 6:01 pm

Kromě Power to Gas je možný i Power to Liquid a tedy vyrábět kapalné palivo (metanol, líh atd..) což se lépe skladuje a také Power to Solid, tedy pevné palivo. Časem budeme možná z přebytků vyrábět syntetické uhlí, část se v zimě spálí a část budou horníci ukládat zpět do vytěžených dolů :-). Mělo by tu výhodu, že by mohli zůstat stávající tepelné elektrárny. Čisté syntetické uhlí je vlastně uměle vyrobený diamant, samotný dost blbě hoří, ale když se spaluje společně s kyslíkem má vynikající výhřevnost a hodně akumulované energie na 1kg.
Dost energie je možné uložit také do kovů, například do hliníku a různých chemických reakcí s ním.
Uživatelský avatar
tomas
 
Příspěvky: 2198
Registrován: pon bře 07, 2011 11:05 am
Bydliště: Třinec


Zpět na Magazín MyPower.CZ

Kdo je online

Uživatelé procházející toto fórum: Žádní registrovaní uživatelé a 0 návštevníků

Reputation System ©'