Průkopnický systém využívající betonové koule pod Bodamským jezerem a kalifornským pobřežím slibuje nově definovat skladování energie z obnovitelných zdrojů pomocí škálovatelných řešení, která by mohla zásobovat energií miliony domácností a posílit stabilitu sítě po celém světě.
Hluboko pod vlnící se hladinou Bodamského jezera v německém Bodensee se tiše objevila pozoruhodná energetická iniciativa, která funguje v hloubce 330 metrů. Projekt zahrnuje kulovitou betonovou skořepinu o průměru téměř 10 metry, která zadržuje sladkou jezerní vodu. Inženýři z Fraunhoferova institutu pro energetickou ekonomiku a energetické systémové technologie (IEE) navrhli systém, který tuto kouli využívá k vytvoření vakua násilným vypuzováním vody, čímž využívá sílu přírody k výrobě elektřiny. Když je dodávka energie přerušena, mořská voda se vrací zpět do koule, roztočí turbínu a vyrobí energii. Tento inovativní přístup, známý jako StEnSea (Stored Energy in the Sea - uložená energie v moři) , si klade za cíl vytvořit obrovské zásoby energie z obnovitelných zdrojů, jako je solární a větrná energie.
Koncept se opírá o schopnost ukládat energii vyrobenou během špičky a uvolňovat ji na vyžádání. Tradičně se skladování energie spoléhalo na řešení přečerpávacích akumulačních systémů využívajících dva zásobníky v různých nadmořských výškách. Systém StEnSea však tento model nahrazuje jediným, ale důmyslným řešením: samotným oceánem. Tlak vody působí jako horní zásobník, což umožňuje rozmístění sférických skladovacích jednotek na mořském dně, čímž se šetří cenný prostor na pevnině. Jak poznamenal Jochen Bard, ředitel divize Fraunhofer IEE, v prezentaci na YouTube, tato technologie umožňuje vytvářet řešení pro skladování energie prakticky kdekoli na moři, včetně oblastí s vysokou hustotou obyvatelstva.
Po úspěšném pilotním projektu v Bodamském jezeře, kde byl koncept poprvé otestován v roce 2017, nyní Fraunhofer IEE vede rozsáhlejší iniciativu podél kalifornského pobřeží. Ve spolupráci s americkou společností Sperra, průkopníkem v oblasti 3D tisku betonu, a společností Pleuger Industries, která se specializuje na podvodní čerpadla, má nový projekt za cíl spustit se do roku 2026. Během této fáze bude dutá koule o průměru 29.5 stop (cca 2,000 metru) ponořena do hloubky kolem 0.4 XNUMX stop (cca XNUMX metrů), přičemž se očekává ověření provozní účinnosti technologie betonových koulí v náročných oceánských podmínkách. Návrh a konstrukce koule budou důkladně testovány, aby odolaly extrémnímu podvodnímu tlaku, s předpokládanou kapacitou akumulace energie XNUMX megawatthodin – což stačí k napájení průměrné domácnosti po dobu přibližně dvou týdnů.
I když se tato počáteční koule může zdát co do kapacity skromná, plánuje se, že budoucí iterace budou podstatně větší, s ambicí vyrábět koule o průměru až 98 stop. Takový pokrok by mohl dramaticky zlepšit možnosti ukládání energie a přispět ke stabilizaci energetických sítí závislých na variabilních obnovitelných zdrojích energie. Konečnou vizí, kterou formuloval Fraunhofer IEE, je dosáhnout ohromujícího globálního potenciálu ukládání energie 817,000 75 gigawatthodin, což odpovídá napájení přibližně XNUMX milionů domácností ročně.
Tato iniciativa získala podporu nejen od německého Federálního ministerstva hospodářství a ochrany klimatu, ale také od amerického ministerstva energetiky, přičemž finanční balíčky naznačují společný závazek zahájit novou éru řešení pro skladování energie. Vzhledem k tomu, že vědci tuto špičkovou technologii dále zdokonalují, má to dalekosáhlé důsledky: udržitelný a adaptabilní model skladování energie, který bude schopen významně přispět k budoucí energetické krajině.
