A Duracell-nyúl-csapda

Ha mérnöki kihívásokról van szó, az angolszász szaknyelv készségesen kölcsönöz német kifejezéseket. Dunkelflaute – amikor ez elhangzik, a megújuló energiával foglalkozó amerikai mérnökök szíve megdermed, mert ezzel a szóval jelölik azokat az időszakokat, amikor a napelemek és a szélturbinák működését a felhők, az éjszaka vagy a szélcsend akadályozza. Mi magyarok a nyelvújítás óta igyekszünk mindent lefordítani, s mivel a Kárpát-medencében is rendszeresen lemegy a nap, borús az idő, itt az ideje esélyt adni a „sötét pangás” kifejezésnek, ha érdemben akarunk a megújuló energia megoldandó problémáiról beszélni. 

Az energiatermelés egyenetlenségeinek feloldására kézenfekvő megoldásnak tűnik az akkumulátorok használata, itt van mindjárt a legismertebb típus, a lítiumion-technológia. Azonban a lítiumion-akkumulátorok sajátosságaik miatt csupán rövidebb időszakok, néhány órás periódusok kereslet-kínálat kilengéseinek áthidalására alkalmasak, ráadásul energiatárolási képességük a használat során gyorsan csökken. Továbbá az akkumulátorok gyártása költséges – az előállításukhoz szükséges lítium és kobalt rendkívül ritka –, sok károsanyag-kibocsátással jár, a használt akkumulátorok pedig erősen terhelik a környezetet. Összességében elmondható, hogy ezt a technológiát mobileszközökre fejlesztették ki, még az autóipari felhasználás is feszegeti a korlátait. A megújulók forradalmához nagyobb léptékű városi elektromos hálózatokat is táplálni képes energiatárolásra van szükség. El kell tehát kerülni az általános elemhasználatot, a Duracell-nyúl-csapdát.

Ehhez célszerű szisztematikusan körbejárni a kihívást. A rendszerirányítói dimenzió bizonyos szempontból a legizgalmasabb, a rendszerirányítók feladata a pillanatnyi kereslet-kínálat kiegyenlítése. Az Alpok országaiban és Skandináviában régóta elterjedt megoldás az energia vízerőművi tárolása: áramtöbblet esetén magasabban fekvő tározókba pumpálják a vizet, majd áramhiány idején a tározóból lezúduló víz mozgási energiáját alakítják elektromos árammá. Ez a technológia adja az európai áramtárolás nagy részét, Magyarországon is tervben volt ilyen kapacitás kiépítése – a Börzsönyben valósult volna meg – szerencsére azonban nem jutott túl a tervezési fázison. Itthon rövid távú áramhiány esetén az úgynevezett gas to power kapacitások kerülnek a képbe, például gázerőművek vagy gázmotorok. Az előbbiekből manapság kevés épül (részben az alapanyaggondok, részben a hosszú engedélyezési folyamat miatt), az utóbbiak várhatóan szaporodni fognak, azonban ezekhez is rendszerirányítói iránymutatásra van szükség: ott telepítsék őket, ahol érdemben hozzájárulhatnak az egyensúlyi helyzet kezeléséhez. 

A fentieken túl ipari méretű megoldások terén nagy az űr, csupán néhány kísérleti projektet találunk Európában, ilyen például a CAES, a sűrítettlevegő-alapú tárolás, amelyhez a gáztárolókhoz hasonló geológiájú föld alatti üregek szükségesek. Németországban van már egy ilyen működő projekt. Egy másik út a folyékony són alapuló megoldás lehet, e téren a japán NaS tekinthető piacképes megoldásnak, de csak pár kísérleti projekt fut Japánon kívül, például Olaszországban. E technológiák terjedésének erős korlátot szabnak fizikai jellemzőik, költségszintjük, az energiatárolási igény azonban minden előrejelzés szerint exponenciálisan növekszik. 

Hol a megoldás? Nem hazabeszélek, de itt jönnek a képbe a befektetők. Feladatunk és egyben üzleti lehetőség számunkra, hogy a fent leírt rendszer korlátait újszerű megoldással feloldhassuk, mégpedig úgy, hogy egyszerre invesztálunk technológiai fejlesztésekbe és teremtünk addicionális megújuló energiai kapacitásokat. 

A technológiafejlesztés rögös út, de nincs más választás. Rögös, mert hardware-fejlesztésről van szó, ami tízszer macerásabb, mint a szoftver: hosszabb és költségesebb a koncepciótól a működő megoldásig vezető út, ezért nehezebb elég türelmes befektetőket találni hozzá. Szerencsére izgalmas startupokból nincs hiány, mint ahogy a kihívást vállaló kockázatitőke-társaságokból sincs. A Faradion brit startup például nátriumakkumulátorokkal próbálkozik. A nátriumion-akkumulátor a lítiumion-akkumulátoréhoz hasonló elven működik, de töltéshordozóként nátriumionokat használ. A nátrium az egyik leggyakoribb elem a földön, így nem kell tartani a készletek kimerülésétől. 2022 elején az indiai Reliance Industries energiacég 135 millió dollárért vásárolta meg a startupot.

A folyékonylevegő-alapú energiatárolás közvetlenül a napelemek és a szélkerekek energiaveszteségének csökkentését célozza meg erőmű léptékű és környezetbarát tárolással. Erre a megoldásra tesz a szintén angol Highview Power, amely a nap- és szélerőművek többletenergiáját levegő hűtéséhez használja fel. A folyékony levegőt nagy nyomású tartályban tárolják, amely ismét gázneművé alakítva felhasználható elektromos energia előállítására, például elektromos turbina meghajtásával. A cég tavaly a Sumitomótól kapott 70 millió euró finanszírozást, majd az angliai Carringtonban elindított egy kísérleti, 50–250 megawattóra teljesítményű kriogén energiatárolót. 

Hosszú a lista, de egy olyan projektről mindenképpen be kell számolnom, amely megítélésem szerint teljesen új dimenziót nyit ebben a korszakos problémában. Világszerte több csapat kutatja a geotermikus energia eddigieknél nagyságrendekkel hatékonyabb kinyerési lehetőségeit. Közülük is a legtöbbet ígérők közé tartozik a szlovák GA Drilling megoldása. Büszke vagyok arra, hogy az általam vezetett LeadVentures kockázatitőke-cégnek ez a szlovákiai vállalat volt a második befektetése, és a közös munka folyamán realizáltuk, mekkora potenciál rejlik a geotermikus energiában. A geotermikus energia esetében nem létezik sötét pangás: folyamatosan rendelkezésre áll, a kérdés csupán az, hogyan lehet a világ bármely pontján hozzáférni a földhőben rejlő energiához. A GA Drilling egyedi, plazmaalapú fúrási technológiát fejleszt, amely a hagyományos fúrófejeknél nagyságrendekkel hatékonyabb, különösen a nagy szilárdságú kőzetrétegek áttörésében. A fejlesztés világszintű figyelmet vont magára: a társaság idei befektetési körében az Anglo-American, az egyik legnagyobb globális bányavállalat, valamint a Nabors Industries, a világ legnagyobb földfúró flottáját üzemeltető iparági óriás is részt vett. Közismert tény, hogy Magyarország geotermikus potenciál tekintetében Európában Izland és Olaszország után az előkelő harmadik helyen áll, a geotermikus energia kinyerésében bármilyen áttörés alapjaiban változtathatja meg az ország energiaellátási lehetőségeit.

Az emberiség számára nincs más út, csökkentenie kell függőségét a fosszilis, üvegházhatású energiahordozóktól. Az út az energia megbízható és hatékony tárolásán, valamint a megújuló alapú energiamix bővítésén keresztül vezet. Rögös út sok kockázattal. Tőkebefektetőként azonban ez a lételemünk.