Inginerii italieni de la Energy Dome dezvoltă în India o centrală de stocare a energiei pe bază de CO2, capabilă să stocheze energie regenerabilă la costuri reduse și cu un randament de 75%, oferind o alternativă viabilă la sistemele pe bază de litiu-ion.
Stocarea energiei reprezintă o provocare esențială în tranziția către surse regenerabile.
Pentru a asigura stabilitatea rețelelor electrice, este crucial să dispunem de soluții eficiente care să furnizeze energie atunci când nu bate vântul și soarele nu este pe cer.
De-a lungul timpului, cercetătorii au explorat multiple tehnologii de stocare, de la baterii cu litiu la soluții inovatoare bazate pe oxidarea fierului sau utilizarea gravitației.
În acest context, Energy Dome, un start-up italian, propune o abordare revoluționară – utilizarea dioxidului de carbon comprimat (CO2) pentru stocarea energiei.
Această tehnologie transformă un gaz responsabil pentru criza climatică într-un element esențial al tranziției energetice.
Spre deosebire de bateriile tradiționale cu litiu-ion, sistemul Energy Dome oferă o soluție mai accesibilă, cu costuri de producție mai mici, fără a depinde de materiale rare și critice, cum sunt litiul, cobaltul sau nichelul.
După ce și-a demonstrat viabilitatea, tehnologia Energy Dome a câștigat susținerea unor actori importanți, printre care Breakthrough Energy Catalyst, inițiativa de investiții în climă a lui Bill Gates, și Banca Europeană de Investiții.
Impulsionată de acest sprijin, compania a anunțat recent un proiect ambițios: construirea primei centrale de stocare a energiei pe bază de CO2 comprimat din India și întregul continent asiatic.
Cum funcționează bateria cu CO2?
Tehnologia presupune stocarea a 100.000 de tone de dioxid de carbon într-o structură de mari dimensiuni.
Atunci când producția de energie regenerabilă depășește cererea, CO2-ul este comprimat și încălzit, transformându-se într-un lichid ce este apoi depozitat în rezervoare din oțel carbon.
În perioadele cu cerere ridicată de electricitate, lichidul este convertit înapoi în gaz presurizat cu ajutorul unui evaporator, iar CO2-ul reîncălzit pune în mișcare turbinele generatoare de electricitate.
Spre deosebire de aer, CO2-ul rămâne lichid la temperatura ambiantă sub presiune și are o densitate energetică mai mare, ceea ce îl face o opțiune mai eficientă pentru stocarea energiei regenerabile.
Sistemul are două faze principale:
- Încărcarea bateriei – stocarea energiei
Energia electrică regenerabilă, din surse eoliene sau solare, este utilizată pentru a comprima CO2-ul gazos, transformându-l în lichid la o presiune de aproximativ 70 de bari.
Procesul de comprimare generează căldură, care este captată și stocată pentru a fi reutilizată ulterior.
CO2-ul lichid este depozitat în rezervoare speciale, unde rămâne în stare stabilă până la momentul descărcării.
Descărcarea bateriei – eliberarea energiei
Când este nevoie de energie, CO2-ul lichid este eliberat din rezervoare și trecut printr-un sistem de recuperare a căldurii pentru a fi reîncălzit.
Pe măsură ce revine în stare gazoasă, gazul presurizat antrenează o turbină, generând electricitate și alimentând rețeaua electrică.
La finalul procesului, CO2-ul este stocat din nou sub formă gazoasă, pregătit pentru un nou ciclu.
Sistemul are un randament energetic de aproximativ 75%, comparabil cu hidrocentralele cu pompare (77-80%) și superior bateriilor cu litiu-ion, dacă se ia în calcul durabilitatea sa pe termen lung.
Costuri reduse, eficiență sporită
Potrivit MIT Technology Review, în 2022, s-a estimat că un sistem complet Energy Dome avea un cost de aproximativ 200 de dolari pe kilowatt-oră, o sumă semnificativ mai mică decât cea a bateriilor litiu-ion, care la acel moment se ridica la 300 de dolari pe kWh.
În plus, tehnologia permite stocarea energiei pentru perioade cuprinse între 8 și 24 de ore, oferind o soluție eficientă pentru intervalele fără producție solară sau eoliană.
Aceasta este o componentă esențială a unui sistem energetic bazat pe surse regenerabile, unde producția de energie fluctuează în funcție de condițiile meteorologice.
Alberto Spadacini, CEO-ul Energy Dome, a explicat într-un interviu pentru New Scientist că: „Sistemul nostru este conceput pentru stocarea zilnică a energiei, permițând transferul de electricitate din timpul zilei în timpul nopții sau între zile consecutive.”
De ce a fost aleasă India pentru noua centrală?
India se află într-un proces accelerat de tranziție energetică, investind masiv în energie solară și eoliană, dar confruntându-se cu o provocare majoră – stocarea surplusului de energie generat în perioadele de producție maximă.
Noua centrală bazată pe tehnologia Energy Dome va fi construită în apropierea unei termocentrale și va fi operată de National Thermal Power Corporation (NTPC), una dintre cele mai mari companii de producție de energie din India.
Parametrii centralei
- Putere: 20 MW
- Capacitate de stocare: 160 MWh
- Durată de livrare la putere maximă: 8 ore
Acest proiect pilot are potențialul de a deschide drumul către multiple implementări ale bateriei CO2 în India, țară care are nevoie de soluții scalabile și accesibile pentru a-și atinge obiectivele de energie regenerabilă.
O tehnologie validată: de la Sardinia la SUA și India
Înainte de acest contract din India, Energy Dome a trecut prin mai multe etape de validare a tehnologiei sale:
- 2022 – Prima demonstrație a sistemului, printr-o centrală pilot construită în Sardinia, Italia.
- 2023 – Compania primește 60 de milioane de euro pentru extinderea proiectului din Sardinia la scară comercială.
- 2024 – Energy Dome semnează primul contract în SUA, cu Alliant Energy Corporation, pentru o centrală de 20 MW / 200 MWh în Wisconsin. Proiectul beneficiază de 30 de milioane de dolari din partea Departamentului de Energie al SUA.
De ce este această tehnologie atât de revoluționară?
Randament ridicat și durabilitate
Spre deosebire de bateriile cu litiu-ion, care se degradează în 10-15 ani, bateria CO2 poate funcționa peste 30 de ani fără pierderi semnificative de eficiență.
Costuri mai mici
Este cu 33% mai ieftină decât sistemele de stocare cu baterii litiu-ion.
Nu necesită materiale rare, fiind construită din oțel, rezervoare și turbine, ale căror prețuri sunt mai stabile pe piață.
Flexibilitate geografică
Spre deosebire de hidrocentralele cu pompare, care necesită teren muntos și resurse de apă, bateria CO2 poate fi instalată oriunde, fără constrângeri topografice.
Independență energetică
Permite reducerea dependenței de importurile de litiu din China și alte regiuni, un avantaj major pentru țări precum India și SUA.
Ce urmează?
Dacă centrala din India va performa conform așteptărilor, există șanse mari ca această tehnologie să fie adoptată la scară largă în întreaga lume.
India, SUA și Europa sunt piețe strategice pentru Energy Dome, iar demonstrarea eficienței acestui sistem în condiții reale de operare ar putea duce la o explozie de noi comenzi.
O revoluție în stocarea energiei?
Bateria CO2 dezvoltată de Energy Dome este un exemplu de inovație simplă, dar extrem de eficientă, capabilă să schimbe radical modul în care energia regenerabilă este stocată și utilizată.
Prin costurile reduse, durabilitatea ridicată și independența față de resurse rare, această tehnologie ar putea deveni soluția dominantă pentru stocarea energiei la scară largă.
Succesul proiectului din India ar putea marca începutul unei noi ere în infrastructura energetică globală.
Implementarea unei centrale de stocare a energiei cu CO2 vine, însă, și cu provocări. Aceasta necesită o suprafață extinsă, între 12 și 25 de acri, comparabilă cu cea a unei ferme solare de 3-4 megawați.
În plus, manipularea unor volume mari de CO2 sub presiune presupune măsuri stricte de siguranță pentru a minimiza eventualele riscuri.
Rămâne de văzut dacă și alte guverne vor adopta această soluție.
#stocareenergie #tehnologieCO2 #inovatieenergetica #bateriileviitorului #inovatieenergetica #energieregenerabila #energydome #energystorage #co2tech #futurebatteries
