Metán ako úložisko – namiesto batérií biológia

Solárne elektrárne a veterné farmy dokážu produkovať hojnosť energie v priaznivých podmienkach, ale s tým sú, paradoxne, spojené aj problémy.

V čase večernej odberovej špičky solárne elektrárne nedodávajú elektrinu žiadnu a v priebehu dňa zas niekedy dodávajú elektrinu v časoch, keď je jej prebytok. Podobne sú na tom aj veterné elektrárne v závislosti od vetra.

Pre stabilizáciu rozvodnej siete sa preto prevádzkovatelia snažia vytvárať úložiská napríklad v podobe veľkých batérií, aké stavia aj Tesla, alebo iných riešení (prečerpávacích vodných elektrární a podobne).

Energiou nakŕmime mikróby?

Výskumníci zo Stanford University teraz prichádzajú s novým, aj keď značne kontroverzným riešením energetického úložiska. Na rozdiel od batérií, ktoré pracujú na chemických princípoch, zapojili do hry biológiu, presnejšie povedané biochémiu.

https://www.youtube.com/watch?v=MPC10I0QjKM

Prebytočnú elektrickú energiu chcú uložiť do metánu produkovaného špecifickým druhom baktérií. V prírode mikroorganizmus Methanococcus maripaludis spotrebováva  vodík a oxid uhličitý, aby vytváral metán. Vedci použili elektrolýzu poháňanú elektrinou z obnoviteľných zdrojov na rozklad vody na vodík a kyslík. Atómy vodíka potom privádzali k mikróbom, ktoré odoberajú oxid uhličitý zo vzduchu a vytvárajú metán.

Tento plyn tvorí aj podstatnú zložku zemného plynu, nerozpúšťa sa vo vode a môže byť ľahko zachytávaný a skladovaný. A v prípade potreby spálený.

Pozrite siVodík z morskej vody pre lacnejšie palivo

Podobné experimenty sa uskutočnili už skôr a fungovali, ale proces produkcie metánu bol príliš pomalý na využiteľnosť v priemyselnom meradle.

ZDROJ | Ericsson

Vedci zo Stanfordu  experimentovaním s rôznymi kovmi dokázali vyvinúť elektródy, ktoré mikróby nepoškodzujú a zároveň dokážu produkovať užitočné množstvo metánu. Najlepšie sa osvedčili elektródy na báze nikel-molybdénu, ktoré sú navyše  lacné. To dáva nádej, že proces by mohol byť cenovo výhodný na komerčnej úrovni.

Ekologické otázniky

Myšlienka takéhoto energetického úložiska spočíva na spaľovaní metánu v prípade, že potrebujeme energiu uvoľniť. No keďže metán (CH4) je uhľovodík, jeho spaľovaním opäť vznikne oxid uhličitý. Vedci však upozorňujú, že celý proces je uhlíkovo neutrálny, pretože ide o ten istý CO2, ktorý pri výrobe metánu mikróby odčerpali z atmosféry.

Pozrite siVodík či batérie? Čo má väčšie šance v elektromobilite?

Ak prehliadneme skutočnosť, že samotný metán je skleníkový plyn, niekoľkonásobne účinnejší ako oxid uhličitý – aby páchal škody, musel by však najskôr uniknúť – pri slovách o uhlíkovej neutralite treba byť ostražitý.

Veľmi dobre vieme, aké škody sprevádzajú aktivity spojené s pestovaním repky a palmy olejovej na výrobu „uhlíkovo neutrálnych“ biopalív, a devastácia lesov a všetkého, čo má drevnú hmotu výrobcami štiepky.

ZDROJ | The Verge

Otázka znie, načo meniť vodík, ktorý sa dá efektívne a čisto energeticky využiť v palivových článkoch na metán? Jednou z výhod metánu je možnosť jeho využitia v klasických energetických zariadeniach (v elektrárňach a v teplárňach) namiesto zemného plynu.

Narozdiel od vodíka metán nevyžaduje žiadnu špeciálnu infraštruktúru a výbavu.

Je to však skutočná výhoda? Využívanie plynových turbín spaľujúcich metán, nech by aj bol uhlíkovo neutrálny, čo po zarátaní energetickej bilancie jeho výroby určite nie je, je len zabetónovaním súčasných „fosílnych“ technológií.

Pozrite siBetón proti klimatickej zmene? Možno áno

Ak vezmeme do úvahy energetické straty pri elektrolýze vody a ďalšie straty pri syntéze metánu z vodíka a oxidu uhličitého, zdá sa, že batériové úložiská sú omnoho efektívnejšie a zmysluplnejšie. Aj s nimi sú síce spojené určité problémy a výzvy, ale ide o vyskúšané riešenie, ktoré už v rutinnej praxi dlhodobo funguje, kým metánové úložiská zatiaľ neprekročili prah laboratórií.

ZdrojStanford University

Komentáre k článku