luni, 22 martie 2010

Alternative energetice - problema stocarii

Episodul opt al seriei alternativelor energetice inceputa aici. Explicam in episoadele trecute conceptul de EROEI, de bani ca simpla eticheta a produselor obtinute cu ajutorul energiei, ca si de relatia dintre randament si cost. Am trecut apoi la variantele oficiale incercand sa atrag atentia asupra capcanelor subventiei, plimbatul costului energetic si furatul propriei caciuli. Continuam acum cu alte aspecte ale problemelor energetice ce apar dupa momentul producerii acesteia, anume transportul si stocarea.

Problema stocarii apare in doua cazuri. Primul ar fi cel al consumului casnic, atunci cand se utilizeaza sisteme asa-zis alternative gen eoliene sau panouri voltaice. Care in ciuda campaniei inceputa pentru a treia oara cu tam-tam anul acesta, n-au nici o legatura cu verdele atat promovat. Fiind asa cum am tot explicat o simpla metoda de a consuma azi mai multa energie energie decat cea pe care ne vom chinui sa o "economisim" maine cu ajutorul lor. Si de a ne mai fura o vreme caciula, ascunzand risipa energetica prin subventii si ciupind comisioane pentru cei implicati. Revenind la ce spuneam anterior, pe langa metodele clasice de "ardere a gazului", aceste asa-numite alternative mai au si "avantajul" producerii energiei doar in anumite perioade. Anume atunci cand e soare la voltaice si atunci cand bate vantul la eoliene. De aici problema stocarii.

Al doilea caz si cel pe care il consider in acest moment mai relevant este cel al consumului mobil. Adica autoturisme, transport rutier, maritim si aerian. Aici se pune problema spinoasa a gasirii unui mod de stocare a energiei necesare deplasarii respectivului mijloc de transport in conditii macar apropiate de cele in care o facem acum cu ajutorul petrolului. Folosind in schimb o sursa de energie nepoluanta si care nu este pe cale de epuizare.

Ca electricul va fi cel mai probabil viitorul in transporturi e deja un lucru de care putina lume se mai indoieste. Avantajele sunt multiple: de la constructia mai usoara la intretinerea mai simpla, fiabilitate, eliminarea poluarii chimice sau fonice si multe altele. Caile ferate, tramvaiele sau troleibuzele au dovedit toate ca acolo unde curentul electric e disponibil, transportul electric poate inlocui cu succes mijloacele clasice. Cea mai mare "buba" pana in acest moment a fost insa mobilitatea, adica dependenta de retea si inexistenta unui mod de a genera electricitatea la bordul automobilului sau stocarea acestuia intr-un mod eficient.

Spunea cineva in cuvinte simple ca viitorul electric al masinilor depinde de generarea curentului electric la bord din "ceva" care poate fi stocat intr-un "rezervor" si realimentat in citeva minute la benzinarie sau "curentarie". Hai sa vedem asadar ce tentative de rezolvare a acestei probleme am avut pana in prezent. Vom face in acest articol o trecere in revista a tehnologiilor cele mai cunoscute in acest moment, urmand ca in urmatoarele articole sa le detaliem pe fiecare.

Avem in primul rand bateriile. Cele clasice, bazate pe plumb-acid cu gel sau normale, care sunt inca folosite la stivuitoare electrice, UPS-uri, scutere electrice si unele masinute cu baterii. Fiabile si versatile, dar grele, cu incarcare lenta, cost energetic mare si probleme de poluare la productie sau recilare. Starurile actuale sunt insa bateriile bazate pe litiu. Cele LiIon arhicunoscute, mai noile LiFePO4 si variantele gen LiIon Cobalt Oxide sau LiIon Titanate. Cu incarcare rapida si usoare, dar costuri energetice mari de productie, utilizand metale rare si avand probleme cu supraincalzirea dpdv fiabilitate si cu frigul dpdv versatilitate. Nu in ultimul rand avem tehnologii aflate inca pe plansa, gen bateriile bazate pe capacitoare, ce teoretic suna bine dar despre care practic nu stim inca mare lucru.

Ar mai fi apoi hidrogenul, care poate fi utilizat pentru consum direct in motoarele actuale cu mici modificari sau poate genera electricitate cu ajutorul pilelor de combustie. Acesta se poate obtine relativ usor la randamente bune prin electroliza apei sau alte metode, iar in urma arderii sale rezulta doar vapori de H2O. Dezavantajele pe care le prezinta sunt stocarea sa in forma bruta in rezervoare sau celule scumpe, atunci cand nu se foloseste obtinerea on-demand din apa.

Voi incerca in urmatoarele articole sa prezint problemele care apar in cazul tehnologiilor enumerate. Si sa arat ca la fel ca in cazul productiei de energie, unde ar trebui sa crestem randamentul "alternativelor" actuale de minim 10 ori pentru a avea o sursa cu EROEI sustenabil, cam acelasi lucru se intampla si in cazul stocarii. Adica avem doua variante pentru a ajunge la flote intregi bazate pe electric. Ori facem cumva sa crestem de vreo 10 ori randamentul surselor de stocare actuale. Adica baterii de 10 ori mai ieftine, construite cu materiale inepuizabile si recilabile ce se pot prelucra cu un cost energetic redus si care se incarca instantaneu. Ori renuntam la stocare si gasim un mijloc de productie al energiei on-demand, la bordul mijlocului de transport. Ceva in genul reactoarelor nucleare de pe submarine, mini-centrale electrice pe fuziune la un pret redus sau alta tehnologie noua care sa produca energie electrica instant la un cost minim.

Altfel visul celor care conduc azi un Prius crezand ca astfel salveaza lumea va ramane o simpla naivitate. In timp ce soselele, campurile, oceanele si cerul sunt brazdate de flote intregi de autoturisme, tiruri, tractoare, vapoare sau avioane. Ce polueaza arzand petrolul atata vreme cat acesta mai poate fi extras la un EROEI sustenabil. Dar care flote nu vor putea functiona cu energia electrica stocata de baterii construite dupa tehnologiile actuale.

P.S. Rog luati in considerare ceea ce spuneam AICI inainte de adaugarea unor eventuale comentarii. Va multumesc.

2 comentarii:

  1. am observat ca multi confunda stocarea energiei cu generarea ei, cand de fapt sunt doua chestii destul de diferite.

    RăspundețiȘtergere
  2. Yep, muuulte confuzii la capitolul energie.

    Incercam incet-incet sa lamurim cat mai multe... :-)

    RăspundețiȘtergere