Energian varastointi ilmaan

Ilman liikkestä on saatu napattua energiaa hyötykäyttöön jo kauan. Energian varastointi ilmaan on sen sijaan uudempi juttu. Tällainen idea todella on olemassa ja kehitteillä. Asialla on Highviwe Power niminen brittifirma.

Ilma jäähdytetään, paineistetaan ja varastoidaan nesteytettynä. Varastosta ilma voidaan taas höyrystää ja ajaa ilmaturbiinin läpi. Voisivatko ilmapäästöt enää olla pienemmät? Tämä on ajateltu lähinnä uusiutuvan energiantuotannon tasapainottamiseen. Entä liikenne? Esittelen kirjoituksessani hieman korkealentoisia ajatuksia siihen liittyen.

Suomen kylmän ilmaston luulisi suosivan ilman nesteyttämistä. Kylmälaitteiston lauhdelämmölle olisi myös käyttöä sikäli, kun sitä jää muuhun käyttöön. Suurin turvallisuus- ja ympäristöriski lienee kylmälaitteiston kylmäaine. Aina on mahdollista, että se karkaa ilmaan leijailemaan. Tämän takia ilman nesteytyslaitoksia ei voi kovin lähelle asutusta sijoittaa, mutta ei se ole tarpeenkaan. Sähkö kyllä siirtyy kaapelia pitkin livakasti sinne, missä sitä tarvitaan.

Highview Powerin missio on 100 % uusiutuvia. Totta kai, sillä sehän vaatii maksimaalisesti tasapainottavaa sähköntuotantoa. 100 % uusiutuvia on tuttu hokema toisestakin yhteydestä. Suomalainen Wärtsilä on puhunut sen puolesta viime vuodet. Näiden kahden yrityksen välillä on sellainen yhtymäkohta, että Highview Powerin CEO siirtyi Wärtsilän johtotehtävistä nimen omaan nykyiseen tehtäväänsä. Tästä saadaankin aasinsilta Wärtsilän ja Highview Powerin Power-to-X ratkaisujen vertailuun. Wärtsilä puhuu synteettisistä polttoaineista eli X:n paikalla on hiilivedyt ja Highview Powerilla X on ilma. Edellinen luottaa enemmän kemiaan ja jälkimmäinen fysiikkaan. En mene syvälliseen teknis-taloudelliseen vertailuun, mutta intuitiolla heitän, että ilman kanssa pelaaminen on energiatehokkaampaa kuin sähkön tuottaminen useamman peräkkäisen kemiallisen reaktion kautta. Näinköhän?

Entä liikenne? Sähköautot valtaavat markkinat ennen pitkää. Mutta voisi kai henkilöautokin liikkua ilmalla. Onhan niitä mäntäkompressorejakin. Miksi sama asia ei voisi toimia toisinpäin? Paineilmaa mäntämoottoriin ja lujaa ajoa.

Totuus on, että henkilöautot tulevat liikkumaan sähköllä, mutta raskaamalle liikenteelle tarvitaan muitakin ratkaisuja. Lentokoneet liikkuvat vielä pitkään polttoaineilla, samoin raskas maantieliikenne. Laivat tuskin ihan kohta liikkuvat sähköllä. Hiilivetypolttoaineiden tuotanto laivoille tuntuu niin ikään aika kaukaiselta. Määrät olisivat valtavia. Olisiko ilma sopiva liikuttaja laivoille? Highview Powerin ratkaisu tuottaa sähköä 50 MW:n teholla ja varastointikapasiteetti on 250 MWh. Otetaan tarkasteluun joku laiva. Valitsin Vikin Gracen, jonka polttoaine on LNG eli nesteytetty maakaasu. Se on hyvä vertailukohta, koska Highview Power niin ikään nesteyttää kaasua eli ilmaa.

Viking Grace kuluttaa edestakaisella matkalla Turun ja Tukholman välillä 50-55 tonnia LNG:tä. Energiana se on 685-754 MWh, kun LNG:n lämpöarvona käytetään 13,7 MWh/tonni. Taas tuli vastaan Wärtsilä. Jos oletetaan hövelisti Wärtsilän moottoreiden hyötysuhteeksi 50 %, hyötyenergiaa tuosta polttoainemäärästä saadaan 343-377 MWh. 250 MWh ei ole tuosta enää toivottoman kaukana. LNG on tankissa -162 C:n lämpötilassa. Nesteytetty ilma on puolestaan -196 C:n lämpötilassa, joten jonkun verran enemmän se vaatisi. Pois jäisi NOx- ja pienhiukkaspäästöt ja CO2. Rikkidirektiivistä ei tarvitsisi välittää. Sähkö voitaisiin tuottaa turbiinilla tai miksi ei mäntämoottoreillakin. Pois jäisi polttoainevarastot, polttoaineen syöttöjärjestelmä ja pakokaasujärjestelmä.

Ilman nesteytys vaatii kunnon sähköntuotantokapasiteetin. Merellähän sille olisi tilaa ja tuultakin yllinkyllin. Ilman nesteytyslaitos voisi olla öljynporauslauttaa muistuttavalla alustalla. Nesteytetyn ilman varasto voisi olla vedenpinnan alla, viileän veden ympäröimänä. Näin minimoitaisiin energiankulutus. Sähkön tuotanto olisi siellä missä kulutuskin, eli merellä.

Eiköhän pistetä osa GreenDeal rahoista tähän? On toki paljon muitakin teknologioita, joille voisi rahaa syytää. Nyt pitäisi rohkeasti testata uusia ratkaisuja. Väistämättä osa niistä epäonnistuu, mutta osa voi hyvinkin jäädä elämään. Sähköenergian suuren mittakaavan varastointiin ei ole tarjolla liikaa ratkaisuja. Kaivannaisetkaan eivät kaikkeen riitä, jos energiaa ruvetaan ihan tosissaan varastoimaan.

Ilmoita asiaton viesti

Kiitos!

Ilmoitus asiattomasta sisällöstä on vastaanotettu