الاستخدام الكامل للطاقة المتجددة هو هدف معظم الناس والحكومات من جميع أنحاء العالم. أكبر مشكلة تواجه مؤيدي مصادر الطاقة هذه هي الافتقار إلى تخزين الطاقة على نطاق واسع وطويل الأجل. هذه الأنواع من التخزين ضرورية نظرًا للطبيعة المتقطعة لتوليد طاقة الرياح والطاقة الشمسية. في هذه الملاحظة ، تقوم شركة ألمانية صغيرة بتطوير عملية غاز طبيعي اصطناعي تمثل تطورًا جديدًا في تخزين الطاقة المستدامة. تعتقد هذه الشركة أن التخزين طويل الأجل وواسع النطاق ممكن باستخدام البنية التحتية الحالية للغاز الطبيعي ، والمتوفرة بالفعل في ألمانيا. ستستكشف هذه المقالة الأفكار الجديدة والتكنولوجيا والحلول المقترحة التي أطلقتها هذه الشركة الألمانية الناشئة.
ألمانيا - رائدة في هذا المجال :
تعد ألمانيا واحدة من الشركات الرائدة في تطوير واستخدام تقنيات الطاقة المستدامة. لديهم خطة صارمة لزيادة استخدام مصادر الطاقة المتجددة وتقليل انبعاثات الكربون. تمتلك ألمانيا أيضًا بنية تحتية كبيرة للطاقة النووية تم تعطيلها مؤخرًا بعد كارثة فوكوشيما في اليابان. أجبر تباطؤ منشآتهم النووية على تفعيل المزيد من محطات حرق الفحم لتعويض الإنتاج الكهربائي المفقود. خلق هذا حافزًا كبيرًا لإتقان حل تخزين الطاقة لتحقيق أهداف خفض الكربون. شركة صغيرة تسمى SolarFuel هي في طليعة هذه الدفعة.
طورت SolarFuel طريقة لتحويل الطاقة إلى غاز تعمل على تحويل الكهرباء الخضراء إلى غاز طبيعي متجدد محايد لثاني أكسيد الكربون. هذه العملية هي في الأساس نسخة تركيبية من عملية التمثيل الضوئي التي تحدث بشكل طبيعي. عندما يتم إنتاج طاقة الرياح أو الطاقة الشمسية الزائدة ، يمكن للشركة تحويل تلك الطاقة الكهربائية إلى هيدروجين أو غاز طبيعي. هذه عملية من خطوة واحدة للهيدروجين ونظام من خطوتين للغاز الطبيعي الاصطناعي. يمكن بعد ذلك تخزين الطاقة المحولة حديثًا في البنية التحتية الحالية لتخزين الغاز الطبيعي. للحصول على فهم أفضل ، سوف ندرس عملية التحليل الكهربائي.
التحليل الكهربائي- العملية :
تغذي المرحلة الأولى من التحليل الكهربائي الطاقة الكهربائية من خلال الماء وتفصل الماء إلى هيدروجين (h2) وأكسجين (o). في المرحلة الثانية ، يضاف ثاني أكسيد الكربون (co2) إلى الهيدروجين مما ينتج غاز الميثان (الطبيعي). تبلغ مستويات الكفاءة التي يمكن بلوغها حوالي 60 بالمائة. يتميز الغاز الطبيعي الاصطناعي المنشأ حديثًا (SNG) بجودة قياسية ويمكن استخدامه في أي تطبيق يتطلب غازًا طبيعيًا.
مزايا تحويل الوقود :
تمتلك ألمانيا حاليًا 04 تيراواط ساعة من تخزين الطاقة الكهربائية. تشير التقديرات إلى أن 20 إلى 40 تيراواط ساعة من التخزين ستكون ضرورية للحفاظ على نظام إنتاج كامل للطاقة المتجددة. هذا يفرض أن التخزين المقترح يحتاج إلى نطاق واسع وطويل الأجل. يلبي الغاز الطبيعي الصناعي كلا المعيارين وهو استراتيجية محايدة للكربون. فيما يلي بعض مزايا عملية تحويل الوقود:
- يمكن لـ SNG تخزين الطاقة لفترات طويلة من الوقت ويمكن الوصول إليها حسب الحاجة.
- إمكانية استيعاب كميات كبيرة من الطاقة المتجددة.
- إزالة الاختناقات في شبكة الكهرباء ويمكن أن يخفف من ذروة إنتاج الطاقة المتجددة.
- من المتوقع أن تنخفض تكاليف طاقة الرياح والطاقة الشمسية ، بينما من المتوقع أن ترتفع أسعار الوقود الأحفوري. تسمح هذه التقنية بإنتاج غير محدود تقريبًا من الطاقة المتجددة.
- تنوع التطبيقات - يتيح ذلك استخدام الطاقة المتجددة في الكهرباء والطاقة والتدفئة والتنقل (النقل) حسب الحاجة.
- هذه استراتيجية ثنائية الاتجاه- (القدرة- إلى- الغاز) و (الغاز- إلى- الطاقة).
مصدر المقال: http://EzineArticles.com/7494664