Большие системы хранения энергии могут заменить хранилищами метана. Стоимость производства энергии из так называемых возобновляемых источников, например, ветра и солнечного света с каждым годом медленно, но верно снижается. Однако один из недостатков такого производства по-прежнему остается нерешенным – что делать с избытком произведенной энергии, как ее хранить?
Допустим, при ветреной погоде ветряки производят достаточное количество энергии для питания электросетей. Но стоит ветру остановиться – энергии нет. Различные компании по всему миру пытаются решить эту проблему. Например, компания Tesla ведет разработку энергоэффективных батарей. Но в общем масштабе – это капля в море. К тому же, очень дорого.
Ученые из Стэндфордского университета решили подойти к решению вопроса с научной точки зрения. Группа исследователей ведет разработку био-альтернативы батареям, способным использовать излишек энергии и конвертировать ее в другой источник энергии, хранить который существенно проще.
В общем смысле речь не идет об аккумуляторах. Идея ученых заключается в использовании специальных микробов, которые будут переводить излишек возобновляемой энергии в метан, который впоследствии можно будет использовать на производствах, где по-прежнему требуется горючие виды топлива.
В естественной среде бактерии Methanococcus maripaludis питаются водородом и углекислым газом, выделяя метан. Ученые предлагают использовать излишек энергии в реакции расщепления воды и производства атомов водорода. Затем атомы водорода предлагается скармливать бактериям, которые в свою очередь, потребляя углекислый газ из атмосферы, будут производить метан. Последний не растворяется в воде. Таким образом его можно хранить долгое время.
В моменты пиковой потребности или, когда возобновляемая энергия не производится, метан может использоваться в качестве источника топлива. Конечно же, при сгорании метана в качестве побочного продукта производится углекислый газ, что можно расценивать как отступление от «зеленого» способа производства энергии. Однако сам метан будет производиться из того же углекислого газа, который находится в атмосфере. Таким образом речь идет о цикличности реакции, конечный итог которой не увеличивает объемы содержания газа в атмосфере.
Преимуществом подобной технологии переработки перед батареями для хранения электричества, например, теми же Tesla Powerpack, заключается в том, что метан можно использовать для производства электричества с помощью уже существующей инфраструктуры.
Разработка технологии продолжается, но стэндфордские специалисты уверены, что при масштабировании она сможет предложить экономически выгодный подход в производстве топлива, при этом не повышая общий уровень загазованности атмосферы. Данный проект уже успел заинтересовать Министерство энергетики США. Ведомство выделило под его нужды финансирование. Техническую помощью в разработке более эффективной схемы переработки энергии в метан оказывает Ливерморская национальная лаборатория, а также компания Southern California Gas. Пока непонятно, действительно ли это решит основной недостаток производства возобновляемой энергии – хранение, — но представленный подход рассматривается весьма оригинальным.
