Jelenleg a napenergia tagadhatatlanul felszállóágban van. Viszont számos szakértő szerint jelenleg még nem tudjuk azt megoldani, hogy gazdaságosan 24 órában, 12 hónapban napenergiát használjunk, mivel a jelenlegi energiatárolási módszerek drágák és korlátoltak. Viszont egy japán vállalat kifejlesztett egy olyan rendszert, ami révén lehetségessé válhat majd a nyári napenergia-többlet eltárolása télre, háztartási nagyságrendben.

A 12 hónapos (7/24) napenergiás energiaellátás problémája: a betáplálás ingadozása

A napenergia ugyan egyre olcsóbb, de éjjel nem süt a nap. Emellett olyan országokban, mint nálunk, ahol nagy a távolság az Egyenlítőtől, nagy a szezonális ingadozás mértéke is. Ezt jól illusztrálja az alábbi ábra, ami az OMSZ-től származik.

A napenergia szezonális ingadozása az OMSZ alapján

Elvileg ezt lehetne kezelni akkumulátoros energiatárolással. Viszont olyan mennyiségű energia eltárolására, ami elég lehetne arra, hogy a nyári többletet télre eltároljuk, egy tipikus lakás esetében tonnányi akkumulátorra lenne szükség. Ez egyrészt sohasem térülne meg, másrészt jelentős lenne a nyersanyag- és helyigénye is.

Példaként vegyük a Tesla Powerwallt. Magyarországon egy tipikus, 3 fő által lakott családi ház havonta 180-210 kilowattóra elektromos energiát fogyaszt. Amennyiben 180-nal számolunk tovább, és a téli félévet a nyári áramtöbbletből akarjuk fedezni, akkor 1080 kilowattórát kellene letárolni.

Ehhez mennyi Powerwallra lenne szükség? Egy tipikus Powerwall 13.5 kilowattóra elektromos energiát tud betárolni. Ez azt jelenti, hogy ahhoz, hogy a téli félévre eltároljuk az 1080 kilowattóra elektromos áramot, összesen 80 Powerwallra lenne szükség, amiknek az összesített súlya túllépné a 9 tonnát!

Ez a számítás amúgy abból a szempontból nem pontos, hogy a napelemek valamennyit a téli félévben is termelnek, de ebbe most nem megyünk bele.

A japán fejlesztés

A japánok erre azt találták ki, hogy nyáron, amikor többlet van napenergiából, akkor a többletből elektrolízissel hidrogént bontanak. Az így keletkező hidrogént pedig abszorpcióval elnyeletik egy fémötvözetben.

Ez azért lényeges fejlesztés, mert ugyan a hidrogén bontására már régóta képes az ipar, de attól még nagy mennyiségű hidrogént nehéz tárolni és kezelni. Egy háztartás estében, hogyha a hidrogént gáz halmazállapotban tárolnák, akkor vagy nagyon magas nyomáson kellene tárolni, amit sokan veszélyesnek tartanak, vagy pedig egy ház méretű tartályra lenne szükség.

Viszont azáltal, hogy a japánok a hidrogént elnyeletik abszorpcióval egy fémötvözetben, igen kicsi helyen lehetségessé válik tárolni. Sőt, amennyiben így tárolják a hidrogént, akkor a térfogati energiasűrűsége nagyságrenddel nagyobb, mintha akkumulátorban áramot tárolnának.

A rendszer illusztrációja

Ezáltal lehetővé fog válni, hogy egy háztartás viszonylag kicsi helyhasználattal letárolja a nyári áramtöbbletet téli felhasználásra. A rendszer ráadásul teljesen biztonságos, egyáltalán nem kell tartani attól, hogy szétrobban a tartály, amitől a hidrogén esetében sokan félni szoktak.

Ez a fejlesztés viszonylag rövid időn belül sorozatgyártásba kerülhet, a japánok már 2025-ben piacra akarják dobni. Arról viszont a források nem szólnak, hogy ez anyagilag mennyibe fog kerülni.

(Olvasónktól)

Korábban írtuk:

- Hidrogéntechnika: a jövő energetikájával kapcsolatos képzések magyar egyetemeken

- Hidrogén- és energiapolitika: nemzeti stratégiák összehasonlítása és egyéb hírek

Források:

https://villanyautosok.hu/2023/07/30/abszorpcios-hidrogentarolassal-oldanak-meg-a-szigetuzem-legnagyobb-problemajat-japanban/

https://www.tesla.com/sites/default/files/pdfs/powerwall/Powerwall%202_AC_Datasheet_en_northamerica.pdf

https://www.met.hu/eghajlat/magyarorszag_eghajlata/altalanos_eghajlati_jellemzes/sugarzas/