Geotermálna energia uložená v obrovskej „podzemnej batérii“

Konferencia o klimatických zmenách v Paríži stanovila cieľ do konca storočia udržať globálne otepľovanie výrazne pod dvoma stupňami Celzia a čo najviac sa priblížiť k hodnote ešte o pol stupňa nižšej. To bude vyžadovať zvýšené využívanie obnoviteľných zdrojov energie a znižovanie emisií CO2 z využívania fosílnych energií.
Pri slnečnej a veternej energii sú to výkyvy v ich dodávke, ktoré sú výzvou pre širšie zapojenie dodávok energie z obnoviteľných zdrojov do siete, zatiaľ čo náklady na zachytávanie CO2 a jeho ukladanie trvalo pod zemou je zasa veľkou výzvou pre dekabonizáciu fosílnej energie.
Avšak výskumníci z univerzít  Lawrence Livermore National Laboratory, Ohio State University, University of Minnesota a Terracom, Inc. si mysla, že našili odpoveď na oba tieto problémy –  ukladanie CO2 i akumuláciu energie – a to s využitím rozsiahleho podzemného systému.

Systém, ktorého účelom nie je len geotermálna energia ale aj ukladanie energie z nadzemných zdrojov

V správe publikovanej v decembrovom čísle časopisu Mechanical Engineering popisujú podpovrchový energetický systém, ktorý by mohol čerpať geotermálnu energiu, ukladať energiu z nadzemných zdrojov a odosielať ju do siete počas celého roka – čiže fungovať ako obrovská podzemná batéria a súčasne ukladať CO2 z elektrární na fosílne palivá.
Tento integrovaný systém môže ukladať oxid uhličitý v podzemnom zásobníku s sústredným kruhom horizontálnych studní zadŕžajúcich stlačený CO2 pod povrchom zeme. Uložený CO2 vytláča roztok chloridu sodného cez studne hore na povrch, kde sa ohrieva v tepelných elektrárňach (napr. solárne farmy) a znovu sa vstrekuje do zásobníka pre ukladanie tepelnej energie.

Ak chcete skladovať veľké množstvá energie z obnoviteľných zdrojov, ktoré sú nevyhnutné na  vyrovnávanie sezónnych výkyvov ponuky a dopytu a pritom ju skladovať efektívne, sme presvedčení, že najlepší spôsob, ako to urobiť, je pod zemou,“ uviedol  autor správy  Thomas Buscheck, vedúci skupiny vedcov. „Veríme, že toto je nákladovo efektívny spôsob, ako skladovať energiu dostatočne dlho na to, aby ju bolo možné použiť neskôr.“

Metóda Buscheckovho tímu zahŕňa vstrekovanie kvapalného CO2 do podzemných zásobníkov umiestnených v sedimentárnej hornine a vytvorenie tlakového oblaku, ktorý tlačí soľanku z produkčných studní na povrch. Soľanka môže byť zohriata a znovu vstreknutá do zásobníka aby uchovala tepelnú energiu a výsledné stlčené CO2 bude pôsobiť ako tlmič nárazov, čo umožní, aby bol systém nabíjaný alebo vybíjaný v závislosti na ponuke a dopyte. Keď je v systéme nedostatok energie z obnoviteľných zdrojov, stlačený CO2 a soľný roztok môžu byť vypustené a premenené na energiu.

„Ukladanie takého obrovského množstva CO2 vytvorí tak veľký tlak. To je najväčšou výzvou pre jeho  trvalé udržanie pod zemou, ale je to zvládnuteľné „povedal Buscheck. „Aby sme si boli istí, že nemáme príliš veľký tlak, môžeme odviesť časť z vyrobenej soľanky pre výrobu vody cez odsoľovanie. Potom, keď sa napojíme na zostávajúci tlak, môžeme dobijať systém selektívne a dať energiu do nášho úložného systému keď je prebytok, a doručiť ju, keď je potrebná. „

Podľa počítačových modelov, množstvo CO2, ktoré by mohlo byť uložené v podzemnom systéme je  najmenej 4 milióny ton ročne po dobu 30 rokov, čo je ekvivalent množstva CO2 produkovaného 600 MW uhoľnou elektrárňou.
Sedem rokov vývoja, koncepcia, ktorá kombinuje multikvapalinový geo-energetický systém vyvinutý v laboratóriu a Ohio State University s CPG od výskumníkov z University of Minnesota, to predurčuje záujem zo strany priemyslu, povedal Buscheck.
Getormálna energia a využívanie podzemných prírodných systémov na ukladanie energie inšpiruje vedcov stále častejšie. Svedčí o tom aj tento článok: Výskum v USA: existujú podstatne lacnejšie spôsoby ukladania energie ako sú batérie.
 
Zdroj: www.renewableenergyworld.com