"Płynna bateria" do obsługi całych sieci energetycznych

Energia elektryczna z wiatru i słońca może być teraz generowana niezwykle tanio. Wyjaśnia to również szybki rozwój obu źródeł energii, które wciąż mają coś wspólnego: niestałą wydajność, w zależności od pogody i pory roku.

Nawet jeśli zapotrzebowanie na energię elektryczną ulega znacznym wahaniom w ciągu dnia, pozostaje ono stałe przez cały rok. Nie można tego powiedzieć ani o słońcu, ani o wietrze. Ogniwa słoneczne, na przykład, nie dostarczają prawie żadnych znaczących ilości energii elektrycznej na dużych szerokościach geograficznych w miesiącach zimowych.

Jest to nieco kompensowane przez wyższą wydajność energii wiatrowej w okresie zimowym, ale prawdziwie stabilne dostawy wymagają ogromnych ilości opcji magazynowania, aby wypełnić kilka dni słabego wiatru i jak najlepiej wykorzystać zmienną wydajność energii ze źródeł odnawialnych.

Baterie litowe, akumulatory kwasowo-ołowiowe i inne są niezawodnymi systemami magazynowania energii elektrycznej, ale wymagają skomplikowanej konstrukcji. Skutkuje to wysokimi kosztami na dużą skalę.

Uniwersytet Stanforda w Kalifornii zaprezentował inne podejście. Naukowcy znaleźli skuteczny sposób na przekształcanie nadwyżek energii elektrycznej bezpośrednio w paliwo płynne. Nie jest zaskoczeniem, że wykorzystywany jest wodór, ale w zupełnie innej formie niż zwykle.

Zamiast uzyskiwać go poprzez elektrolizę, krok ten jest pomijany. Choć dostęp do czystego wodoru jest obiecujący, jego przechowywanie i transport są kosztowne i nieefektywne.

Zamiast tego opracowano metodę uzyskiwania go w postaci związanej przy użyciu energii elektrycznej, a następnie przechowywania go w postaci ciekłej i wykorzystywania do generowania energii elektrycznej lub jako paliwa w razie potrzeby. W tym celu można wykorzystać istniejącą infrastrukturę do transportu gazu płynnego i paliw kopalnych.

Izopropanol, znany również jako propan-2-ol, alkohol izopropylowy, propol lub persprit, składa się z ośmiu atomów wodoru, jednego atomu tlenu i trzech atomów węgla. Oznacza to, że udział masowy wodoru w substancji, która jest płynna w temperaturze pokojowej, wynosi 13 procent.

Do tej pory jednak, bezpośrednia ekstrakcja izopropanolu z wody bez użycia czystego wodoru była problematyczna. Należało znaleźć znacznie mniej skomplikowany i bardziej bezpośredni sposób.

Wreszcie, połączenie katalizatorów irydu i kobaltocenu, atomu kobaltu z dwoma pierścieniami aromatycznymi, było w stanie zapewnić oczekiwany sukces. Umożliwia to produkcję dużych ilości izopropanolu w wysoce wydajny sposób.

Ilość zmagazynowanej energii jest z pewnością imponująca: czysty wodór w jednym metrze sześciennym izopropanolu odpowiada 3500 kilowatogodzinom energii elektrycznej. Wystarcza to na co najmniej jedno gospodarstwo domowe przez rok w większości krajów świata.