ابداع یک سیستم باتری زیرزمینی برای ذخیره انرژی و CO2
به گزارش تاسیسات نیوز، هدف محدود کردن افزایش میانگین دمای جهانی تا کمتر از 2 درجه در مقایس با مقدار قبل از عصر صنعتی که در جلسه توافق آب و هوا در پارس تدوین شد، نیازمند استفاده از انرژی های تجدیدپذیر و کاهش شدت مصرف انرژی های فسیلی است.
فاصله بین زمانی که باد می وزد و وقتی خورشید می تابد، یکی از بزرگ ترین چالش هایی است که مانع ورود گسترده انرژی های تجدیدپذیر به شبکه های برق می شود؛ در حالی که هزینه ضبط CO2 و ذخیره آن به صورت دایم در زیرزمین یک چالش بزرگ برای کربن زدایی انرژی فسیلی به شمار می اید.
با این وجود محققان آزمایشگاه ملی لاورنس لایورمور از دانشگاه ایالتی اوهایو، دانشگاه مینه سوتا و موسسه TerraCOH فکر می کنند پاسخ هر دو این سووالات را با یک سیستم بزرگ که تجزیه CO2 و ذخیره انرژی را با هم تلفیق می کند پیدا کرده اند.
مقاله این تیم که در شماره دسامبر مجله مهندسی مکانیک منتشر شد یک سیستم انرژی زیرسطحی را ر توضیح می دهد که از انرژی زمین گرمایی بهره برداری و انرژی منابع روزمینی را ذخیره کرده و همانند یک باتری زیرزمینی عظیم آن را به شبکه ارسال می کند؛ همچنین همزمان CO2 را از واحدهای برق سوخت فسیلی ذخیره می کند.
ما معتقدیم اگر بخواهید مقادیر زیادی انرژی تجدیدپذیر که برای متعادل کردن عدم مطابقت تقاضای فصلی و ذخیره کارامد آن لازم است ذخیره کنید، بهترین راه شیوه زیرزمینی است. توماس باچک – رهبر گروه علوم زمین گرمایی، هیدرولوژی و محیط زیست آزمایشگاه می گوید: «ما معتقدیم این یک روش مقرون به صرفه برای ذخیره انرژی برای مدت طولانی و استفاده بعدی از آن است»
روش تیم باچِک شامل تزریق CO2 شبه مایعبه مخازن زیرزمینی واقع در سنگ های رسوبی و ایجاد یک جریان تحت فشار است که آب نمک تولیدی چاه ها را به سطح هدایت می کند. آب نمک را می توان گرم و دوباره به مخزن تزریق کرد تا انرژی حرارتی ذخیره شده و CO2 تحت فشار حاصل به عنوان یک جاذب شوک عمل کند؛ در نتیجه بسته به عرضه و تقاضا سیستم می تواند باردار یا تخلیه شود. وقتی انرژی تجدیدپذیر کافی وجود نداشته باشد، CO2 تحت فشار و اب نمک می تواند آزاد و به برق تبدیل شود.
ذخیره این مقدار عظیم CO2 فشار زیادی تولید می کند. این بزرگ ترین چالش برای زیرزمینی نگه داشتن آن به صورت دایمی است؛ اما می توان آنرا مدیریت کرد. برای اطمینان از عدم وجود فشار زیاد، ما می توانیم مقداری از آب نمک تولیدی را برای تولید آب از طریق نمک زدایی منحرف کنیم. پس اگر ما به فشار باقیمانده برگردیم، می توانیم سیستم را به صورت انتخابی ری شارژ کرده و انرژی را در زمانی که مازاد است به سیستم ذخیره هدایت و در صورت لزوم تحویل دهیم.
طبق مدل های کامپیوتری، مقدار CO2 ای که می تواند توسط سیستم زیر زمین ذخیره شود حداقل 4 میلیون تن در سال در مدت 30 سال خواهد بود که معادل تاثیر CO2 یک واحد ذغال سنگ 600 مگاواتی می باشد.
هفت سال تحقیق و توسعه پشتوانه ترکیب سیستم زمین-انرژی چندسیالی است که در آزمایشگاه و دانشگاه اوهایو ابداع شده . نیز ژئوترمال CO2 (CPG) از محققان دانشگاه مینه سوتا می باشد.
واحد انرژی سازمان راندمان انرژی و دفتر فناوری های زمی گرمایی انرژی های تجدیدپذیر سرمایه گذار این مطالعه بوده است.
این سیستم یکپارچه دی اکسید کربن را در مخزن زیرزمینی ذخیره می کند و حلقه های هم محوری از چاه های افقی CO2 تحت فشار را زیر سنگ ها محدود می کند. CO2 ذخیره شده جایگزین آب نمکی می شود که در چاه ها به سطح می آید و در انجا توسط واحدهای گرمایی حرارت دیده و دوباره به مخزن تزریق می شود.
انتهای خبر