Эта огромная батарея в виде купола снижает выбросы CO2 — путем использования большего количества CO2

Эта огромная батарея в форме купола сокращает выбросы CO2 путем утилизации большего количества этого газа

Возобновляемая энергия, такая как ветер и солнце, чистая, изобилующая и дешевая – но известно, что непредсказуема. Вот почему так много времени и денег было вложено в масштабирование решений по хранению энергии: нам нужно поддерживать работу света даже тогда, когда ветра нет или солнца не светит.

В то время как литий-ионные аккумуляторы получили основную часть этого инвестиционного потока, есть еще одно новое решение, которое может быть дешевле и экологичнее. В ироническом перекруте, вся система работает на той же молекуле, с которой она призвана бороться – диоксидом углерода.  

Творчески его называют “аккумулятором CO2”. Его работа относительно проста. CO2 хранится в гигантском куполе. При зарядке система извлекает газ из купола, сжимает его в жидкость и хранит в больших углеродистых стальных резервуарах. Процесс сжатия также генерирует тепло, которое сохраняется в “кирпичах” из стальных шариков и кварцита для последующего использования. 

Затем, когда понадобится энергия, жидкий углекислый газ нагревается с помощью нагретых кирпичей, быстро превращая его обратно в газ – который наполняет купол. Однако, по пути обратно в купол, газ вращает турбину, производя электричество.

изображение парковочного полотна Energy Dome на острове Сардиния, Италия
Первая пилотная зона парковкикомпании Energy Dome рядом с Оттаной на острове Сардиния, Италия. Фото: Energy Dome

А что насчет всего CO2, необходимого для заполнения купола, вы можете спросить? Хорошо, это система с замкнутым циклом, поэтому газ нужно инжектировать в купол только один раз на протяжении всего 30-летнего срока службы батареи. Таким образом, используя немного CO2, можно поддерживать развертывание возобновляемых источников энергии, которые могут полностью устранить выброс этого газа. 

“Расходы вдвое ниже, чем у литий-ионных”

Творение итальянского стартапа Energy Dome, эта батарея основана на существующих технологиях сжатого и жидкого воздуха для хранения энергии. Однако использование CO2 приносит несколько преимуществ. 

Чистый углекислый газ намного плотнее воздуха, что означает, что вы можете хранить столько же энергии в гораздо меньшем пространстве. Фактически, до десяти раз меньше, чем сжатый воздух. И хотя жидкое хранение энергии воздуха, признано более пространственно эффективным, чем CO2 или сжатый воздух, оно должно охлаждаться до почти -200 градусов Цельсия, чтобы достичь желаемых результатов. Это требует большого количества энергии, что снижает эффективность, и именно поэтому хранение энергии жидкого воздуха сталкивается с сложностями в конкуренции с другими технологиями хранения по стоимости. 

Но именно в доступности CO2-батареи проявляется их превосходство. Они составлены из стали, диоксида углерода и воды. Вот и все. Остальные компоненты – такие как трубы, компрессоры и турбины – можно приобрести готовыми. По словам Energy Dome, это означает, что их система может производить электричество по расходам вдвое ниже, чем у литий-ионных батарей. 

Это впечатляющие цифры, которые, естественно, привлекли внимание инвесторов. На COP28 на прошлой неделе Breakthrough Energy Ventures Билла Гейтса и Европейский инвестиционный банк совместно выделили € 60 млн для помощи Energy Dome в строительстве его первого коммерческого масштаба на острове Сардиния, Италия. Это добавляется к € 80 млн финансирования, которое уже получил стартап. 

Технология, изменяющая игру

CO2-батарея будет хранить около 20 МВт возобновляемой энергии, поступающей от близлежащих солнечных и ветровых ферм на острове. Energy Dome уже построила демонстрационный объект на острове в прошлом году. Более маленькое, 2,5 МВт, здание в настоящее время работает и передает энергию в сеть. 

Вице-президент ЕИБ Джелсомина Вильотти назвала инициативу “вдохновляющим образцом технологии, меняющей игру, таких, которых нам нужно больше в Европе и во всем мире”. 

Основатель Energy Dome Клаудио Спадаччини сказал, что объект на Сардинии станет “первым из многих идентичных полномасштабных CO2-батарей”. Компания заявила, что модульный, простой дизайн их CO2-батареи означает, что его масштабирование может происходить относительно быстро. 

Компания уже заключила соглашение с норвежским гигантом в области ветровой энергии Ørsted о установке “одной или нескольких” CO2-батарей на своих объектах в Европе. Если все пойдет хорошо, строительство первого объекта хранения, использующего CO2-батарею Energy Dome, может начаться в 2024 году.

производство лития в Чили
Бассейны для испарения бринзы на литиевом руднике в Аргентине. Экологические затраты на добычу лития зачастую не учитываются при определении стоимости батарей, в которых он используется. Кредит: Anita Pouchard Serra/Bloomberg

Хотя литий-ионные батареи, несомненно, продолжат играть важную роль в энергетической трансформации, негативные экологические и социальные последствия их производства в последние годы привлекли большое внимание общественности. Они зависят от ряда редких металлов, таких как литий, никель и кобальт, добыча которых связана с широкомасштабным экологическим ущербом и даже нарушениями прав человека во всем мире.

Если батареи на основе CO2 могут избежать некоторых из этих воздействий и превзойти литий-ионные по стоимости, кто знает, возможно, они могут стать следующим большим прорывом в области энергосохранения.