Politikusok nagyhangú szónoklataitól gyermekek tüntetéséig naponta szembesülünk a klímaválság fenyegetésével, amelynek két fő komponense a közlekedés és az energetika. Mindkettőben a nagyobb innovációk, új megoldások bevezetésétől várhatjuk a megmentést. A közlekedésben a belső égésű motorok helyett az elektromos hajtás lehet a megoldás, az energetikában pedig a légkör szennyezése szempontjából kétségtelenül nagyon fontos az atomenergetika előretörése, bár egyes politikai és üzleti csoportok meglehetős sikerrel tüzelik fel ellene a lakosságot.
Valóban nagy lendülettel terjednek a megújulók: amíg 2018-ban a szél- és napenergiával a villamos energia 7 százalékát termelték a világban (a vízenergiával mintegy 14 százalékot), addig a Nemzetközi Energiaügynökség (IEA) becslése szerint 2040-re – tehát alig két évtized múlva – ez az arány megötszöröződhet.
Nyilvánvalóan szükség van villamos energiára akkor is, amikor nem fúj a szél vagy éppen veszélyesen viharos. Akkor is, amikor éjjel nem süt a nap, vagy nappal vastag felhők takarják el. És fordítva, gondot jelenthet, hogy ezek az erőművek akkor is termelnek, amikor az igények lecsökkennek, és kevés is elég lenne. Vagyis: a megtermelt energiát tárolni kell, ha sok van belőle, vagy elő kell venni a tároltat, ha nagyobb az igény, mint a pillanatnyi termelés.
Csakhogy a villamos energia közvetlenül nem tárolható. Különleges megoldások kellenek hozzá. Az egyik legrégebben ismert megoldás, hogy valamilyen – elsősorban természeti – magaslaton víztározót építünk. Amikor felesleges energia keletkezik, felpumpálják a vizet a felső tározóba, amikor pedig szükség van rá, leengedik. A lezúduló víz energiája turbinát, az pedig generátort hajt, amelyből kielégíthető a szükséges villamos energia.
Eléggé kézenfekvő eljárás. Csakhogy! A legtöbb helyen ellene vannak az egyébként a megújulókból származó energiatermelést erősen támogató zöldmozgalmárok. Mert – állítják – a tározó megrontja a tájat, mert veszélyezteti a természetet, és még sorolhatnánk az érveket.
Fotó: Energy Vault
Közeli példa erre éppen Magyarország, ahol már a rendszerváltás előtt is hevesen tüntettek a Prédikálószékre tervezett tározó ellen, és erősen valószínű, ha napjainkban ismét felmerülne az építése, ismét hevesen elleneznék. Hozzá kell tenni, hogy az ilyen tározó megépítése tetemes beruházási pénzeket igényel, és a működtetése sem olcsó. Kétségtelen viszont, hogy viszonylag nagy tömegű energia tárolására alkalmas.
Van persze más megoldás is. Napjainkban a villamos energia tárolásának sztárjai a lítiumion-akkumulátorok. Alkalmazásuk viharos gyorsasággal terjed: 2018-ban 3,5 gigawatt teljesítményt helyeztek üzembe velük, ami voltaképpen nem túl nagy érték, ám mintegy kétszerese a 2017. évinek.
Csakhogy az akkumulátoros tárolásnak is vannak hátulütői. Például ha túlmelegszik, gázokat termelhet és tüzet is okozhat. Emellett az előállítása is vet fel problémákat, mert egyes fontos alkotóelemei társadalmilag instabil térségekből származnak, és növekvő, erőteljes kitermelésük akár hiányhoz is vezethet.
Érthető tehát, hogy világszerte próbálkoznak alternatív tárolási megoldásokkal. Némelyik meglehetősen különös. Például az, amelyiknél a többlettermeléskor hatalmas és súlyos anyagból készült tömböket emelnek a magasba, majd amikor szükséglet jelentkezik, a leejtett tömb energiája hajtja meg a turbinákat.
Némileg hasonló megoldás, amikor kövekkel megtömött vasúti kocsit hajtanak fel egy lejtőn a magasba, és engedik lerohanni, amikor szükséglet jelentkezik. És azt, hogy ezek nem holmi zavaros elképzelések, bizonyítja, hogy a felemelt tömbös megoldás kivitelezését egy nagy japán kockázatitőke-társaság, a SoftBank 110 millió dollárral támogatja. Egy másik, olvasztott sóval működő tárolási megoldást pedig híres dollármilliárdosok – Bill Gates, Jack Ma és a japán Maszajosi – is pénzelnek.
Meglehetősen ígéretesnek tűnik az az eljárás, amely mélyhűtött levegőt alkalmaz: a tárolandó többletenergiát a gáz mínusz 196 fokra hűtéséhez használják. Ezen a hőmérsékleten a levegő térfogata mintegy hétszázad része lesz a szoba-hőmérsékletűnek.
Amikor a fogyasztás energiát igényel, felmelegítik a gázt, amely szinte robbanásszerűen jut rá a villamos energiát termelő generátorokat hajtó turbinákra. Az eljárás még csak mintegy 50 százalékos hatásfokkal működik, de a fejlesztő-gyártó angol vállalat szakemberei azzal biztatnak, hogy ezt fel fogják tornászni 60, sőt akár 67 százalékra is.
Mindenesetre a tervek szerint rövidesen üzemi méreteket is el tudnak érni.
Az említett példákból jól látható, hogy a fejlesztők érdekes, sőt egyes esetekben egzotikus megoldásokkal próbálkoznak a megújulókkal termelt energia tárolására. Közben azonban ne feledkezzünk meg a légkör szennyezése szempontjából tisztának számító atomerőműről, amely ráadásul jelentékeny nagyságú és folyamatosan termelődő villamosenergia-szolgáltatásra képes.
Hazánkban például a ma már kis-közepesnek számító paksi atomerőmű az ország villamosenergia-igényének mintegy 40 százalékát szolgáltatja, a légkörre nézve káros kibocsátások nélkül. Nyilvánvaló, hogy a jövőben a tisztának számító energiatermelés szempontjából egyformán lényegesek lesznek a megújulókkal működő és a nukleáris erőművek.
Portfóliónk minőségi tartalmat jelent minden olvasó számára. Egyedülálló elérést, országos lefedettséget és változatos megjelenési lehetőséget biztosít. Folyamatosan keressük az új irányokat és fejlődési lehetőségeket. Ez jövőnk záloga.
