Τώρα τα αιολικά πάρκα μπορούν να δίνουν ρεύμα ακόμη και όταν δεν φυσάει. Μια καινούργια, επαναφορτιζόμενη μπαταρία έχει αποδειχτεί ιδανική για την αποθήκευση της πλεονάζουσας ενέργειας που παράγει το αιολικό σύστημα.
Οι κάτοικοι του νησιού King στην Αυστραλία προμηθεύονται ένα μεγάλο μέρος του ηλεκτρικού τους ρεύματος από αιολικό πάρκο ακόμη και όταν δεν φυσάει. Ένας μεγάλος χημικός συσσωρευτής αποδείχθηκε η ιδανική λύση για να αποθηκευτεί το πλεόνασμα ενέργειας και αυτή η μέθοδος μπορεί τώρα να επεκταθεί και σε άλλες περιπτώσεις.
Παλιότερα, το αιολικό πάρκο προμήθευε περίπου το 18% της ενέργειας που καταναλωνόταν στο νησί King. Συχνότατα η παραγωγή ήταν μεγαλύτερη από τις ανάγκες των 1.800 κατοίκων του, γι’ αυτό και η τοπική εταιρεία ηλεκτρισμού αποφάσισε να δοκιμάσει μια μέθοδο που έχει αναπτύξει ένας νεαρός Αυστραλός χημικός. Τεχνικοί εγκατέστησαν στο νησί μια μπαταρία ροής (flow battery), όπως λέγεται.
Η μπαταρία διαθέτει δεξαμενές που περιέχουν 700.000 λίτρα διαλύματος θειικού βαναδίου. Το βανάδιο είναι ένα μέταλλο που ξεχωρίζει επειδή έχει πολλά σθένη και μπορεί να σχηματίζει πολλών ειδών ενώσεις με άλλα στοιχεία. Αυτό σημαίνει ότι είναι κατάλληλο για αποθήκευση μεγάλων ποσοτήτων ενέργειας, αφού όταν απορροφά ηλεκτρική ενέργεια, αλλάζει απλώς ηλεκτρικό φορτίο. Ωστόσο, το διάλυμα θειικού βαναδίου δεν προσφέρεται μόνο για την αποθήκευση ενέργειας, αλλά και για την εύκολη επαναχρησιμοποίησή της. Μια μικρή ποσότητα θειικού βαναδίου μπορεί να περιέχει ενέργεια αρκετή για να κάνει μια λάμπα των 25 Watt να φωτίζει για μια ώρα.
Περίπου το 20% της ενέργειας χάνεται υπό μορφή θερμότητας -στις αντλίες του συστήματος, μεταξύ άλλων- αλλά σε σύγκριση με άλλες μεθόδους η απώλεια είναι μικρή. Το βανάδιο έχει επίσης το πλεονέκτημα ότι δεν είναι τοξικό και το διάλυμα μπορεί να φορτίζεται και να αποφορτίζεται πλήρως σε μόνιμη βάση. Τέλος, η μπαταρία ροής μπορεί να σχεδιαστεί σε όποιο μέγεθος θέλουμε, ανάλογα με τις ανάγκες μας.
Χάρη σε δύο επιπλέον αιολικά συστήματα και στη νέα μπαταρία ροής, το ηλεκτρικό ρεύμα από αιολική ενέργεια καλύπτει σήμερα το 40% των αναγκών στο νησί King. Η μέθοδος προκάλεσε εντύπωση και αναμένεται να χρησιμοποιηθεί και σε άλλα μέρη του κόσμου, π.χ. στην Ιρλανδία.
Υπάρχουν και άλλες χημικές μέθοδοι για αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας και μάλιστα ορισμένες από αυτές φαίνεται να είναι αποτελεσματικότερες από τη μέθοδο που χρησιμοποιείται στο νησί King. Πειράματα δείχνουν ότι το βρωμιούχο βανάδιο είναι καταλληλότερο από το θειικό βανάδιο. Γενικά, αυτές οι νέες μέθοδοι αποθήκευσης μεγάλων ποσοτήτων ηλεκτρισμού μπορούν να οδηγήσουν σε μια ραγδαία διάδοση της αιολικής ενέργειας, της οποίας το μειονέκτημα είναι ότι μερικές φορές παραγωγή και ζήτηση δε συμβαδίζουν.
Νερό και συμπιεσμένος αέρας
Για να κάνουμε την παραγωγή και τη ζήτηση να συνδυάζονται καλύτερα, πειραματιζόμαστε, μεταξύ άλλων, με συστήματα τα οποία διακόπτουν προσωρινά τη λειτουργία της θέρμανσης δαπέδου ή και του καταψύκτη των οικιακών καταναλωτών, όταν υπάρχει μειωμένη επάρκεια ρεύματος από τα αιολικά πάρκα. Οι διακοπές είναι τόσο σύντομες, που δε δημιουργούν κανένα πρόβλημα στους καταναλωτές, ενώ μειώνουν σημαντικά την κατανάλωση.
Αυτό τον καιρό δοκιμάζονται πολλές άλλες μέθοδοι για αποθήκευση ηλεκτρισμού, πέρα από τις χημικές μπαταρίες. Μερικές από αυτές είναι κατάλληλες μόνο για την εξισορρόπηση σύντομων διακοπών στην παραγωγή. Αυτό ισχύει, για παράδειγμα, για τους υπερπυκνωτές και τους βαρείς περιστροφικούς κυλίνδρους, οι οποίοι μπορούν να συσσωρεύουν και να παρέχουν μεγάλες ποσότητες ενέργειας αλλά όχι και να τις αποθηκεύουν για μεγάλο χρονικό διάστημα. Άλλες μέθοδοι είναι κατάλληλες για αποθήκευση ενέργειας για μεγάλο χρονικό διάστημα. Μπορεί κανείς να χρησιμοποιήσει, για παράδειγμα, το πλεονάζον ρεύμα από τα αιολικά πάρκα ή από άλλη εναλλακτική, ανανεώσιμη πηγή ενέργειας, όπως η ηλιακή, για να αντλήσει νερό σε μια δεξαμενή νερού που βρίσκεται ψηλά. Όταν δεν υπάρχει ούτε άνεμος ούτε ήλιος, το νερό από τη δεξαμενή θα πέφτει σε μια τουρμπίνα κι έτσι θα παράγεται ηλεκτρισμός.
Σε πολλά μέρη του κόσμου πειραματίζονται επίσης και με την αποθήκευση ενέργειας με τη μορφή συμπιεσμένου αέρα. Όταν υπάρχει ανάγκη για ρεύμα, ο συμπιεσμένος αέρας περνάει από μια τουρμπίνα και παράγει ηλεκτρισμό, όπως ακριβώς το νερό στο υδροηλεκτρικό εργοστάσιο.
Ακόμη και η αποθήκευση ηλεκτρισμού σε υπεραγωγό μπορεί να γίνει πραγματικότητα στο μέλλον. Ένας υπεραγωγός χαρακτηρίζεται από το ότι δεν έχει ηλεκτρική αντίσταση, κάτι που σημαίνει ότι οι απώλειες ενέργειας είναι ασήμαντες. Μακροπρόθεσμα, μια αποτελεσματική μέθοδος αποθήκευσης ενέργειας θα ανοίξει τον δρόμο για να καλύπτεται ένα όλο και μεγαλύτερο μέρος των αναγκών μας σε ενέργεια από ανανεώσιμες πηγές.
SCIENCE ILLUSTRATED
