Υπέρ και κατά - Οι προκλήσεις που θέτουν οι ηλιακές και αιολικές γεννήτριες - Η ανάγκη για την Αυστραλία να είναι σε ετοιμότητα
Η ηλιακή και η αιολική είναι σαφώς πλέον η φθηνότερη μορφή ηλεκτρικής ενέργειας. Αλλά τα όρια σε αυτές τις τεχνολογίες μπορούν να υπονομεύσουν την υπόθεση για ένα μείγμα ηλεκτρικής ενέργειας μόνο από ανανεώσιμες πηγές (ΑΠΕ).
Οι προκλήσεις που θέτουν οι ηλιακές και αιολικές γεννήτριες είναι πραγματικές. Για να εξασφαλιστεί αξιόπιστος ενεργειακός εφοδιασμός, τα δίκτυα στα οποία κυριαρχούν οι ανανεώσιμες πηγές χρειάζονται «συσσωρευτική» ικανότητα (εφεδρική τεχνολογία που μπορεί να προμηθεύει ηλεκτρική ενέργεια κατόπιν ζήτησης).
Σύμφωνα με το theconversation.com, ο βαθμός στον οποίο οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας θα πρέπει να κυριαρχούν στα ενεργειακά δίκτυα της Αυστραλίας είναι ένα σημαντικό ζήτημα στην επιστήμη και την πολιτική.
Διίστανται οι απόψεις για την ενίσχυση των δικτύων ηλεκτρικής ενέργειας
Ορισμένοι, συμπεριλαμβανομένης της αλβανικής κυβέρνησης, υποστηρίζουν ότι χρειάζονται γεννήτριες με αέριο για να καλυφθεί το κενό.
Άλλοι λένε ότι οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας δεν μπορούν να «κρατήσουν τα φώτα αναμμένα» και η Αυστραλία θα πρέπει να επιδιώξει την πυρηνική ενέργεια.
Αλλά ένας νέος τρόπος για την ενίσχυση των δικτύων ηλεκτρικής ενέργειας του κόσμου αναπτύσσεται γρήγορα είναι οι μπαταρίες ιόντων νατρίου.
Αυτή η αναδυόμενη τεχνολογία αποθήκευσης ενέργειας θα μπορούσε να αλλάξει το παιχνίδι επιτρέποντας στα δίκτυά μας να λειτουργούν με 100% ανανεώσιμες πηγές ενέργειας.
Μπαταρίες ιόντων νατρίου: Υπέρ και κατά
Η αποθήκευση ενέργειας συλλέγει την πλεονάζουσα ενέργεια που παράγεται από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, την αποθηκεύει και στη συνέχεια την απελευθερώνει κατόπιν ζήτησης, για να διασφαλιστεί η αξιόπιστη παροχή. Τέτοιες εγκαταστάσεις παρέχουν είτε βραχυπρόθεσμη είτε μακροπρόθεσμη (περισσότερες από 100 ώρες) αποθήκευση.
Επί του παρόντος, οι μπαταρίες ιόντων λιθίου είναι η κύρια τεχνολογία αποθήκευσης, αλλά είναι οι καλύτερες για βραχυπρόθεσμη αποθήκευση. Οι μπαταρίες ιόντων νατρίου είναι πλέον σχεδόν έτοιμες να καλύψουν το κενό μακροπρόθεσμης αποθήκευσης.
Όπως υποδηλώνει το όνομα, οι μπαταρίες ιόντων νατρίου περιέχουν νάτριο (στοιχείο που βρίσκεται στο αλάτι). Η τεχνολογία περιλαμβάνει την κίνηση των ιόντων νατρίου μεταξύ θετικών και αρνητικών πόλων, η οποία δημιουργεί ένα φορτίο.
Η τεχνολογία που χρησιμοποιείται στις μπαταρίες ιόντων νατρίου είναι παρόμοια με αυτή των μπαταριών ιόντων λιθίου. Στην πραγματικότητα, όπως έχουν σημειώσει άλλοι, τα εργοστάσια που παράγουν επί του παρόντος μπαταρίες λιθίου θα μπορούσαν εύκολα και φθηνά να μετακινηθούν σε μπαταρίες νατρίου.
Το νάτριο είναι πολύ πιο άφθονο υλικό από το λίθιο και δυνητικά φθηνότερο στην εξαγωγή.
Ορισμένοι τύποι εξόρυξης λιθίου απαιτούν πολύ νερό και ενέργεια και έχουν οδηγήσει σε τοπική ρύπανση, όπως στις αλπικές λίμνες της Νότιας Αμερικής. Ωστόσο, τα ζητήματα ρύπανσης είναι πολύ λιγότερα στο αυστραλιανό σκληρό λίθιο.
Η ανακύκλωση και η απόρριψη των μπαταριών λιθίου είναι προκλητική και πολύ πιο εύκολη από την ανακύκλωση άνθρακα από ορυκτά καύσιμα.
Όσον αφορά στην απόδοση, οι μπαταρίες νατρίου διατηρούν τη φόρτισή τους για πολύ περισσότερο από τις μπαταρίες λιθίου.
Οι προκλήσεις των μπαταριών ιόντων νατρίου
Αλλά όπως συμβαίνει με κάθε τεχνολογία, οι μπαταρίες ιόντων νατρίου παρουσιάζουν προκλήσεις. Τα ιόντα νατρίου είναι μεγαλύτερα και βαρύτερα από τα ιόντα λιθίου. Αυτό σημαίνει ότι οι μπαταρίες είναι λιγότερο ενεργειακά πυκνές από τις αντίστοιχες λιθίου και επομένως απαιτούν περισσότερο χώρο και υλικό για να αποθηκεύσουν την ίδια ποσότητα φόρτισης.
Αυτό όμως βελτιώνεται. Σύμφωνα με μια ανάλυση, η ενεργειακή πυκνότητα των μπαταριών με βάση το νάτριο το 2022 ήταν ίση με εκείνη των μπαταριών ιόντων λιθίου χαμηλότερης ποιότητας μια δεκαετία νωρίτερα.
Η συνεχιζόμενη έρευνα και ανάπτυξη σημαίνει ότι η ενεργειακή τους πυκνότητα συνεχίζει να αυξάνεται.
Τρόπος για διάθεση στην αγορά
Όπως συμβαίνει με όλες τις πολλά υποσχόμενες τεχνολογίες, ένα βασικό ερώτημα για τις μπαταρίες ιόντων νατρίου είναι πότε θα μπορούσαν να διατεθούν ευρέως στο εμπόριο.
Για να απαντήσουμε σε αυτό, μπορούμε να κοιτάξουμε την πρόσφατη ανάλυση που βασίζεται σε μια μέθοδο που αναπτύχθηκε από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης.
Υποδηλώνει ότι οι μπαταρίες ιόντων νατρίου γίνονται ολοένα και πιο ανταγωνιστικές ως προς το κόστος και έτσι μπορεί να εισέλθουν στην παγκόσμια αγορά ήδη από το 2027.
Η ανάλυση πρότεινε ότι οι μπαταρίες ιόντων νατρίου θα ταιριάζουν σύντομα με το κόστος χρήσης της ενέργειας με αέριο ως πηγή ενέργειας σύσφιξης.
Ομοίως, μια αξιολόγηση από το τμήμα ενέργειας των Ηνωμένων Πολιτειών τον Σεπτέμβριο του περασμένου έτους διαπίστωσε ότι οι μπαταρίες ιόντων νατρίου «αναμένεται να αποκτήσουν σημαντικό μερίδιο αγοράς έως το 2030».
Είπε ότι η τεχνολογία θα μπορούσε να γίνει ανταγωνιστική αντικατάσταση των μπαταριών μολύβδου-οξέος ή φωσφορικού σιδήρου λιθίου τόσο στην ηλεκτροκίνηση οχημάτων μικρής κλίμακας όσο και σε εφαρμογές «πίσω από το μέτρο», όπως η υποστήριξη οικιακών ηλιακών συστημάτων.
Η ανάλυση διαπίστωσε ότι η τρέχουσα και η προγραμματισμένη κατασκευή μπαταριών ιόντων νατρίου ήταν συγκεντρωμένη στην Κίνα και την Ευρώπη και αρκετοί μεγάλοι παραγωγοί μπαταριών «προβλέπουν εγκαταστάσεις παραγωγής μεγάλης κλίμακας στο εγγύς μέλλον».
Περιλαμβάνουν την κινεζική εταιρεία ηλεκτρικών οχημάτων BYD, η οποία φέρεται να έχει ξεκινήσει την κατασκευή μιας εγκατάστασης μπαταριών ιόντων νατρίου στο Xuzhou.
Στην Αυστραλία, η εταιρεία μπαταριών Faradion με έδρα το Ηνωμένο Βασίλειο, εγκατέστησε μικρές σταθερές μονάδες στην κοιλάδα Yarra της Βικτώριας το 2022.
Διατηρώντας τις επιλογές ανοιχτές
Ένα πρόσφατο σχέδιο του Αυστραλιανού Διαχειριστή Ενεργειακής Αγοράς (AEMO) προτείνει ότι η ενέργεια με καύση άνθρακα θα καταργηθεί σταδιακά έως το 2035. Ωστόσο, το σχέδιο υποδηλώνει ότι μια σημαντική ποσότητα φυσικού αερίου θα παραμείνει στο δίκτυο.
Η ανάλυση AEMO δεν εξέτασε τη δυνατότητα για αποθήκευση ενέργειας μακράς διάρκειας να ανταγωνιστεί το αέριο. Ωστόσο, η ανάπτυξη τεχνολογιών όπως οι μπαταρίες ιόντων νατρίου υποδηλώνει ότι πρέπει να αμφισβητήσουμε την υποτιθέμενη ανάγκη της AEMO για αέριο στο μέλλον.
Οι ανατρεπτικές καινοτομίες αναπτύσσονται γρήγορα και εκθετικά.
Χρειάζεται μόνο να εξετάσουμε τους ετήσιους ρυθμούς ανάπτυξης για τις υπάρχουσες τεχνολογίες καθαρής ενέργειας όπως η ηλιακή (29%), η αιολική (14%), τα ηλεκτρικά οχήματα (54%) και η αποθήκευση μπαταριών (52%).
Η Αρχή Κλιματικής Αλλαγής αξιολογεί επί του παρόντος την πιθανή τεχνολογική μετάβαση και τις οδούς εκπομπών της Αυστραλίας καθώς οδεύουμε προς τις καθαρές μηδενικές εκπομπές έως το 2050.
Στο πλαίσιο της επανεξέτασης είναι να εξετάσει ποιες τεχνολογίες μπορούν να αναπτυχθούν σε κάθε τομέα για την υποστήριξη της μείωσης των εκπομπών.
Το δυναμικό των μπαταριών ιόντων νατρίου υποδηλώνει ότι οι πολιτικές που προτείνει η Αρχή δεν πρέπει να περικλείουν ρυπογόνες επιλογές για τον τομέα της ηλεκτρικής ενέργειας, όπως η ηλεκτρική ενέργεια με αέριο.
Οι καθαρότερες εναλλακτικές λύσεις είναι πιθανό να είναι εμπορικές σε λίγα χρόνια και η σταθερότητα του κλίματός μας εξαρτάται από τον σχεδιασμό για αυτές.
www.worldenergynews.gr
