Kthimi i ajrit në lëng mund të ofrojë zgjidhje të përshtatshme teknike për një nga sfidat më të mëdha të inxhinierisë – magazinimit të energjisë elektrike, njofton BBC. Instituti i Inxhinierëve Mekanikë thotë se ajri likuid mund të konkurrojë me bateritë dhe hidrogjenin për të magazinuar energjinë e tepërt të prodhuar nga burime të ndryshme, përfshirë edhe energjinë e rinovueshme. Instituti thotë se prodhimi i energjisë në “kohën e gabuar” nga impiantet e erës gjatë natës, mund të përdoret për të kthyer ajrin në gjendje kriogjenike në një vend të largët dhe kur kërkesa për energji të rritet, ajri mund të ngrohet për të vënë në punë një turbinë.
Inxhinierët thonë se procesi për të prodhuar elektricitet në “kohën e duhur” mund të arrijë një eficencë deri në 70 për qind. Ata e prezantuan shpikjen e tyre në një konferencë gjatë ditës së djeshme, duke argumentuar se kjo formë energjie do të sjellë përfitime të mëdha për ekonominë me konsum të ulët karboni, pra ajo që nga shumë besohet se është ekonomia e së ardhmes.
Teknologjia u zhvillua fillimisht nga Peter Dearman, një shpikës i pavarur që punoi në garazhin e tij për të vënë në punë me këtë formë energjie një makinë. Një kompani u krijua më vonë për të transferuar teknologjinë e zhvilluar prej tij në një sistem që mund të magazinojë energji për t’u hedhur më pas në rrjet. Projekti është financuar pjesërisht nga qeveria dhe tashmë është testuar për dy vjet në pjesën e pasme të një stacioni elektrik. Rezultatet tërhoqën vëmendjen dhe admirimin e Institutit të Inxhinierëve Mekanikë.
“Unë zakonisht marr shumë propozime çdo javë mbi shpikje, por në këtë rast, shpikja ekziston me të vërtetë”, thotë Tim Fox, zyrtar i institutit. “Është një aplikim shumë inteligjent dhe duket se përbën me të vërtetë një zgjidhje për sfidën më të madhe me të cilin ne përballemi sot, atë të rritjes së sasisë së energjisë që prodhohet nga burimet e rinovueshme dhe që mund të bëhet e përdorshme”.
Energjia e erës ka një problem të madh se prodhon sasi të ndryshme të energjisë në kohë të ndryshme, gjë që e bën pjesën më të madhe të saj të papërdorshme. Era fryn zakonisht atje ku njerëzit nuk jetojnë dhe fryn me shpejtësi e densitet të ndryshëm, që luhatet nga fare në tepër, ndërkohë që rrjetet e energjisë kërkojnë tension dhe intensitet të përcaktuar më parë për të funksionuar. Zgjidhjet aktuale përbëhen nga vendosja e baterive konvencionale, të cilat e magazinojnë një pjesë të energjisë për ta hedhur në rrjet në formën e duhur dhe në kohën e duhur. Por bateritë janë shumë të kushtueshme dhe nuk janë në gjendje të ruajnë sasi shumë të mëdha energjie.
Zgjidhja e re është më praktike, megjithëse eficensa e saj aktuale është shumë e ulët dhe eficensa teorike e arritshme është ende më e vogël sesa ajo e baterive. Tani Instituti po i kërkon qeverisë britanike të japë fonde për të ndihmuar në përhapjen e kësaj teknologjie në shkallë të gjerë.
Instituti thotë se thjeshtësia dhe eleganca e këtij procesi është shumë joshës, veçanërisht për shkak se zgjidh jo vetëm problemin e magazinimit, por edhe problemin e nxehtësisë industriale që shkon dëm.
Procesi kalon në disa faza:
“Elektriciteti i gjeneruar në kohën e gabuar” përdoret për të kapur ajër, për të hequr CO2 dhe avullin e ujit (përndryshe këto do të ngrijnë).
Ajri që mbetet, më së shumti nitrogjen, ftohet deri në minus 190 gradë dhe kthehet në lëng (duke e ndryshuar gjendjen e ajrit nga gaz në lëng, gjë që magazinon energji).
Ajri likuid magazinohet në një hapësirë të madhe vakumi për sa kohë nevojitet. Kur kërkesa për energji rritet, lëngu ngrohet derisa të arrijë temperaturën e ambientit. Ndërsa kthehet prapë në gaz, ajri përdoret për të vënë në punë një turbinë për të prodhuar elektricitet, pa kryer asnjë proces shpërthimi të brendshëm.
Instituti thotë se aktualisht ky proces ka një eficensë prej vetëm 25 për qind, por mund të përmirësohet ndjeshëm nga instalimi pranë impianteve industriale ekzistuese apo stacioneve të prodhimit të energjisë në temperaturë të ulët, duke përdorur për lëndë të parë energjinë termike që aktualisht lëshohet në ajër pa u shfrytëzuar. Nxehtësia mund të përdoret për të rritur shpejtësinë e shpërbërjes së ajrit të lëngshëm.
Më shumë energji ruhet duke kapur ajrin e ftohtë të shkarkimit kur ajri e ka mbaruar fillimisht ftohjen përmes kalimit në tre tankera që përmbajnë zhavorr. Shpikësit besojnë se nëse prodhohen në shkallë të madhe, këto pajisje mund të kenë eficensë deri në 70 për qind dhe instituti beson se ky është një vlerësim realist.
“Bateritë arrijnë në 80 për qind eficensë dhe teknika e re nuk është kaq mirë në këtë drejtim”, shpjegon dr. Fox. “Por ne nuk kemi një industri baterish në Britaninë e Madhe dhe kemi shumë inxhinierë të respektuar për të prodhuar teknologji si kjo. Për më tepër, në këtë rast përdoren komponentë standard industrialë – gjë që redukton rrezikun komercial; një teknologji e tillë mund të jetojë për shumë dekada dhe riparohet lehtë”.
Në të ardhmen, pritet që bateritë që aktualisht përdoren në makinat elektrike, mund të luajnë një rol në formën e magazinës së energjisë për shtëpitë. Por Richard Smith, kreu i strategjisë kombëtare për rrjetin elektrik thotë se lloje të tjera magazinimi do të bëhen gjithnjë e më të rëndësishme dhe duhet të nxiten nga qeveria.
“Magazinimi është një nga katër mekanizmat që ne kemi për të balancuar kërkesën dhe ofertën. Të tjerat janë: fleksibiliteti termal (fikja dhe ndezja e termocentraleve të gazit); lidhjet energjetike ndërkombëtare dhe menaxhimi i krahut të kërkesës (përmes nxitjes së njerëzve për ta përdorur energjinë më lirë gjatë natës)”.
Besohet se mekanizmi i ajrit të lëngshëm mund të triumfojë mbi teknologjitë e tjera të magazinimit, pasi ajo nuk bazohet te materialet që kanë prani të kufizuar në natyrë, siç është rasti i baterive.
Inxhinierët thonë se procesi për të prodhuar elektricitet në “kohën e duhur” mund të arrijë një eficencë deri në 70 për qind. Ata e prezantuan shpikjen e tyre në një konferencë gjatë ditës së djeshme, duke argumentuar se kjo formë energjie do të sjellë përfitime të mëdha për ekonominë me konsum të ulët karboni, pra ajo që nga shumë besohet se është ekonomia e së ardhmes.
Teknologjia u zhvillua fillimisht nga Peter Dearman, një shpikës i pavarur që punoi në garazhin e tij për të vënë në punë me këtë formë energjie një makinë. Një kompani u krijua më vonë për të transferuar teknologjinë e zhvilluar prej tij në një sistem që mund të magazinojë energji për t’u hedhur më pas në rrjet. Projekti është financuar pjesërisht nga qeveria dhe tashmë është testuar për dy vjet në pjesën e pasme të një stacioni elektrik. Rezultatet tërhoqën vëmendjen dhe admirimin e Institutit të Inxhinierëve Mekanikë.
“Unë zakonisht marr shumë propozime çdo javë mbi shpikje, por në këtë rast, shpikja ekziston me të vërtetë”, thotë Tim Fox, zyrtar i institutit. “Është një aplikim shumë inteligjent dhe duket se përbën me të vërtetë një zgjidhje për sfidën më të madhe me të cilin ne përballemi sot, atë të rritjes së sasisë së energjisë që prodhohet nga burimet e rinovueshme dhe që mund të bëhet e përdorshme”.
Energjia e erës ka një problem të madh se prodhon sasi të ndryshme të energjisë në kohë të ndryshme, gjë që e bën pjesën më të madhe të saj të papërdorshme. Era fryn zakonisht atje ku njerëzit nuk jetojnë dhe fryn me shpejtësi e densitet të ndryshëm, që luhatet nga fare në tepër, ndërkohë që rrjetet e energjisë kërkojnë tension dhe intensitet të përcaktuar më parë për të funksionuar. Zgjidhjet aktuale përbëhen nga vendosja e baterive konvencionale, të cilat e magazinojnë një pjesë të energjisë për ta hedhur në rrjet në formën e duhur dhe në kohën e duhur. Por bateritë janë shumë të kushtueshme dhe nuk janë në gjendje të ruajnë sasi shumë të mëdha energjie.
Zgjidhja e re është më praktike, megjithëse eficensa e saj aktuale është shumë e ulët dhe eficensa teorike e arritshme është ende më e vogël sesa ajo e baterive. Tani Instituti po i kërkon qeverisë britanike të japë fonde për të ndihmuar në përhapjen e kësaj teknologjie në shkallë të gjerë.
Instituti thotë se thjeshtësia dhe eleganca e këtij procesi është shumë joshës, veçanërisht për shkak se zgjidh jo vetëm problemin e magazinimit, por edhe problemin e nxehtësisë industriale që shkon dëm.
Procesi kalon në disa faza:
“Elektriciteti i gjeneruar në kohën e gabuar” përdoret për të kapur ajër, për të hequr CO2 dhe avullin e ujit (përndryshe këto do të ngrijnë).
Ajri që mbetet, më së shumti nitrogjen, ftohet deri në minus 190 gradë dhe kthehet në lëng (duke e ndryshuar gjendjen e ajrit nga gaz në lëng, gjë që magazinon energji).
Ajri likuid magazinohet në një hapësirë të madhe vakumi për sa kohë nevojitet. Kur kërkesa për energji rritet, lëngu ngrohet derisa të arrijë temperaturën e ambientit. Ndërsa kthehet prapë në gaz, ajri përdoret për të vënë në punë një turbinë për të prodhuar elektricitet, pa kryer asnjë proces shpërthimi të brendshëm.
Instituti thotë se aktualisht ky proces ka një eficensë prej vetëm 25 për qind, por mund të përmirësohet ndjeshëm nga instalimi pranë impianteve industriale ekzistuese apo stacioneve të prodhimit të energjisë në temperaturë të ulët, duke përdorur për lëndë të parë energjinë termike që aktualisht lëshohet në ajër pa u shfrytëzuar. Nxehtësia mund të përdoret për të rritur shpejtësinë e shpërbërjes së ajrit të lëngshëm.
Më shumë energji ruhet duke kapur ajrin e ftohtë të shkarkimit kur ajri e ka mbaruar fillimisht ftohjen përmes kalimit në tre tankera që përmbajnë zhavorr. Shpikësit besojnë se nëse prodhohen në shkallë të madhe, këto pajisje mund të kenë eficensë deri në 70 për qind dhe instituti beson se ky është një vlerësim realist.
“Bateritë arrijnë në 80 për qind eficensë dhe teknika e re nuk është kaq mirë në këtë drejtim”, shpjegon dr. Fox. “Por ne nuk kemi një industri baterish në Britaninë e Madhe dhe kemi shumë inxhinierë të respektuar për të prodhuar teknologji si kjo. Për më tepër, në këtë rast përdoren komponentë standard industrialë – gjë që redukton rrezikun komercial; një teknologji e tillë mund të jetojë për shumë dekada dhe riparohet lehtë”.
Në të ardhmen, pritet që bateritë që aktualisht përdoren në makinat elektrike, mund të luajnë një rol në formën e magazinës së energjisë për shtëpitë. Por Richard Smith, kreu i strategjisë kombëtare për rrjetin elektrik thotë se lloje të tjera magazinimi do të bëhen gjithnjë e më të rëndësishme dhe duhet të nxiten nga qeveria.
“Magazinimi është një nga katër mekanizmat që ne kemi për të balancuar kërkesën dhe ofertën. Të tjerat janë: fleksibiliteti termal (fikja dhe ndezja e termocentraleve të gazit); lidhjet energjetike ndërkombëtare dhe menaxhimi i krahut të kërkesës (përmes nxitjes së njerëzve për ta përdorur energjinë më lirë gjatë natës)”.
Besohet se mekanizmi i ajrit të lëngshëm mund të triumfojë mbi teknologjitë e tjera të magazinimit, pasi ajo nuk bazohet te materialet që kanë prani të kufizuar në natyrë, siç është rasti i baterive.
