Inginerii japonezi şi olandezi vor folosi minele vechi de sare din Germania pentru a stoca electricitate printr-o tehnologie genial de simplă, dar cu randament modest

Companiile olandeze Corre Energy şi Eneco, ultima fiind deţinută şi administrată de japonezii de la Mitsubishi, îşi unesc eforturile inginerilor lor din Olanda şi Japonia pentru a construi prima centrală de stocare a energiei sub formă de aer comprimat din Germania din ultimii 40 de ani încoace. Mai mult ca atât, soluţia aleasă de ingineri nu presupune pomparea de aer în vreun rezervor, ci într-o fostă mină de sare din apropiere de localitatea Ahaus din Germania, situată aproape de hotarul olandez.

Scopul major al noii construcţii e să se obţină efectiv o centrală de stocare a electricităţii din surse regenerabile, care ar folosi surplusul din reţea în orele de consum mic şi ar întoarce înapoi energia atunci când e nevoie de ea mai mult. Doar că noua centrală nu va folosi containere mari de baterii, şi nici nu va face uz de rezervoare de apă şi diferenţă de altitudine, cum se întâmplă la hidrocentralele prin pompare. Noua centrală va folosi principiul aerului comprimat pentru a stoca energia.

Acest principiu e cât se poate de simplu şi de cunoscut, în esenţă, doar că în acest caz el va mai fi asistat şi de o componentă mai modernă şi mai complexă. Atunci când aerul comprimat e pompat într-un rezervor sau într-un spaţiu de volum limitat, se consumă energie pentru pomparea lui, iar în acel spaţiu se formează presiune. Ulterior, când se doreşte extracţia energiei, aerul comprimat e lăsat să iasă înapoi în flux controlat, împingând o turbină care e pusă în mişcare şi generează înapoi electricitate.

Tehnologia e una cunoscută de peste jumătate de secol şi s-a experimentat cu ea, fiind una din cele mai simple, în esenţă. Dar n-a prins amploare mare pentru că întotdeauna a cedat în randament hidrocentralelor prin pompare, de exemplu. Dacă hidrocentralele puteau recupera 75-80% din energia folosită la pomparea apei la altitudine, atunci stocarea prin aer comprimat recupera de obicei doar 50-60% din energia consumată.

Partea bună că tehnologia e mult mai ieftină decât construcţia unei hidrocentrale prin pompare, de exemplu, dar totuşi, la puteri mari apar şi dificultăţi de etanşare şi mentenanţă în timp. Partea curioasă e că noul proiect al inginerilor japonezi şi olandezi din Germania presupune că stocarea aerului comprimat nu va avea loc în rezervoare, ci direct în galeriile subterane ale unei mine actuale de sare, care îşi va încheia activitatea în curând. Se pare că pereţii acestei mine au fost consideraţi suficient de etanşi, încât să se poată crea un volum imens etanş dintr-o mare parte a galeriilor subterane ale acelei mine. Iar două compresoare uriaşe vor pompa aerul direct în acele galerii, consumând 220 MW putere!

Ulterior, aerul va putea fi eliberat, însă el nu va împinge aceleaşi compresoare, cum se întâmplă la turbinele hidrocentralelor, ci va merge pe un canal diferit. Din cauza diferenţei de presiune, aerul iese de obicei cald, iar acest aer va împinge o turbină. Dacă s-ar lăsa doar această construcţie a circuitului s-ar obţin un randament de doar 50-55%. Însă sistemul inginerilor japonezi şi olandezi va face uz şi de hidrogen în acel edificiul al generatorului, generat şi el prin energie eoliană. Acel hidrogen va merge într-o combustie rarefiată pentru a încălzi şi mai mult temperatura aerului stocat, ce iese din subteran, şi va creşte astfel randamentul de generare a turbinei, până la 320 MW. Fără a lua în calcul consumul suplimentar de hidrogen, contribuţia acestuia în circuit creşte randamentul de stocare prin aer comprimat până la 65%. Tot e cu circa 15% mai jos decât la hidrocentrale prin pompare, însă preţul mic, mai ales că galeriile sunt deja săpate, ar trebui să compenseze eficienţa mai mică.

Foto: Principiul de funcţionare al noii centrale

Apropo, capacitatea totală de stocare depinde practic de volumul cavernelor minei, care formează acel spaţiu unde se va stoca aerul comprimat. Autorii ideii nu au anunţat capacitatea totală, pentru că au nevoie să facă calculele exacte a volumului ce va putea fi folosit, dar tot ei au construit anterior o centrală similară într-o mină de sare şi în Olanda, unde au reuşit să asigure o capacitate de stocare de 27 GWh, suficientă pentru peste 80 de ore de furnizare de electricitate în continuu la 320 MW putere. Dat fiindcă acum se operează cu aceeaşi putere de turbine, sunt mari şansele şi capacitatea de stocare să fie apropiată. Iar 27 GWh e deja o un număr foarte mare, cât vreo 10-20 de centrale de baterii mai mici. Doar că, la 65% randament, asta înseamnă că la fiecare 27 GWh de electricitate consumată pentru stocare, înapoi se recuperează doar 17,55 GWh, iar 9,45 GWh de electricitate se pierd în van.