Ekonomičnost skladištenja energije i smanjenje negativnog utjecaja proizvodnje energije na okoliš

Najveću gustoću energije prema volumenu ima nafta i njeni proizvodi. Nešto manju gustoću ima stlačeni plin.

Kod skladištenja energije najveću tehničku i ekonomsku efikasnost imaju reverzibilne hidrocentrale. One viškom električne energije u pojedinim periodima dana pumpaju vodu u visoka planinska jezera, te u periodima velike potrošnje tu pohranjenu energiju ponovo pretvaraju u električnu energiju. Trajnost ovakvih hidrocentrala je najmanje 100 godina. Zbog toga su reverzibilne hidrocentrale najekonomičnija i najsigurnija skladišta energije.

Problem je to što su pogodne lokacije za izgradnju reverzibilnih hidrocentrala vrlo rijetke.

Zadnjih godina snažno se promovira upotreba električnih automobila kao najmanjih zagađivača okolini. Međutim, ta slika je marketing proizvođača takvih automobila i glumačkih organizacija poznatih pod imenima; ekološke udruge, zelene stranke, zaštitari prirode i slično.

Veliku većinu ovih organizacija financira naftna industrija i industrija uglja u svome interesu.

Doniranjem ovakvih lažnih branitelja prirode naftaši pokazuju javnosti kako se brinu za okoliš.

Nastoje što više ulagati u neekonomične izvore energije koji ne mogu stvarno ugroziti njihove interese.

Nastoje pokazati kako se bore protiv plastike u moru predlaganjem zabranom plastičnih vreća iako dobro znaju kako 90 posto mase plastike u moru čine ribarske mreže. Istovremeno se bore protiv prirodne kože i krzna kako bi se prodalo što više plastične kože i krzna. Prirodnu kožu i krzno proizvode mali proizvođači, dok umjetno proizvode velike korporacije.

Nastoje pokazati kako se bore protiv povećanja ugljičnog dioksida u zraku iako satelitska mjerenja pokazuju kako je razina ugljika u zraku povećana samo zimi dok ljeti biljke vrlo brzo pojedu sav ugljični dioksid iz zraka.

Naftne kompanije i industrija uglja, uz pomoć ekologa nastoje na vrijeme otkriti stvarne tehnološki inovativne projekte koji bi stvarno mogli u groziti interese fosilnih izvora energije. Kada ih primijete njihovi plaćeni stručnjaci odmah te novosti proglašavaju za neprovjerene, neperspektivne i neekonomične novotarije. Ako neki inovatori svoje tekstove i filmove o svojim inovativnim projektima postave na društvene mreže te informacije se vrlo brzo sakriju zagušenjem informacija. To se radi naglim plasiranjem tisuća tekstova i filmova trivijalnog sadržaja koji imaju iste ključne riječi (tagove) kao i sadržaj koje se želi sakriti od javnosti.

Brisanjem nepoželjnim filmova i tekstova moglo bi izazvati pažnju javnosti pa se to rijetko radi.

Zadnjih godina ekološki lažnjaci najviše promoviraju upravo električne automobile za što su dodatno stimulirani od proizvođača akumulatora i proizvođača ruda za akumulatore.

Da bi se električna energija stavila u električne akumulatore ona negdje mora biti proizvedena. Time se zagađenje zraka iz gradova prenosi na mjesta gdje se proizvodi električna energija.

Električni akumulatori imaju velike gubitke energije, te se moraju mijenjati svakih 7-8 godina. Za njihovu proizvodnju koristi se puno energije, a i vrlo su štetni za okoliš kod odlaganja. Gustoća energije po kilogramu kod baterija je višestruko manja nego kod nafte, pa je kod upotrebe baterija u automobilima potrebno nositi stotine kilograma baterija.

Zbog svega toga negativan utjecaj električnih automobila na okolinu je gori nego kod dizel motora.

Riješenje ovoga problema je moguće izumom i razvojem neke nove vrste akumulatora koja će imati barem 5 puta veću gustoću energije po kilogramu u usporedbi sa sadašnjim baterijama, manje gubitke u ciklusu punjenja i pražnjenja, trajnost barem 30 godina, mogućnost punjena više tisuća puta, te visoku razinu sigurnosti.

Dok se ne izumi takav električni akumulator najisplativije riješenje za skladištenje energije je komprimirani zrak.

Stlačeni zrak je kod tehnički upućenih korisnika postao jako popularan posljednjih godina, kao siguran i fleksibilan izvor energije.

Skladištenje energije komprimiranim zrakom je način spremanja energije koja se stvara u jednom vremenskom periodu, a koristi u drugom, odnosno energija se skladišti u periodu niske potrošnje, a troši u periodu visoke potrošnje. Ovakvo skladištenje se najčešće koristi u velikim postrojenjima za skladištenje energije u rudnicima, ili u velikim plastičnim vrećama duboko na dnu mora, ili jezera.

Sustavi skladištenja energije komprimiranim zrakom bili su vrlo razvijeni prije masovne upotrebe električne energije, od 1870. godine pa na dalje. Ovakav sustav bio je glavni izvor energije u kućanstvima mnogih velikih razvijenim gradovima u tadašnje vrijeme, a uz to pogonio je uređaje i strojeve zubara, krojačnica, tiskarskih preša i pekara.

Čelične posude za komprimirani zrak su vrlo jeftine i mogu trajati kao i reverzibilne hidrocentrale.

Kod prenosivih posuda za vozila problem je niska gustoća energije po volumenu, ali ne i po težini. Po težini, akumulatori na komprimirani zrak imaju bolje karakteristike nego električni akumulatori. Boce od ojačanih vlakana mogu se usporediti s akumulatorima što se tiče energetske gustoće. Prednost akumulatora je to što omogućuju gotovo konstantni napon tokom rada dok pritisak u bocama jako varira za vrijeme rada.

Kako bi se povećala ekonomičnost sustava stlačenog zraka potrebno je smanjenje troškova.

Kod automobila kao posuda za zrak bi mogla poslužiti sama konstrukcija vozila tako da se napravi od širokih cijevi u obliku kocke koja stoji na kotačima, a na njoj karoserija vozila.

Kod manjih vozila skladište zraka bi mogla biti široka cijev koja se proteže od početka do kraja vozila, a vozač bi mogao sjediti na takvoj cijevi kao na sjedalu motorkotača.

Kako bi se povećala sigurnost posuda sa komprimiranim zrakom mora imati višestruki faktor sigurnosti, a to se na motornim vozilima može dodatno povećati pojačavanjem mjesta gdje puknuće može ozlijediti vozača, ili putnike.

Najveće uštede bi se mogle postići kod skladištenja energije vjetra.

Vjetar puše neujednačeno i u nekim periodima daje toliko energije da se ona ne može iskoristiti. Ako bi se sami stupovi vjetroturbina koristili za skladištenje komprimiranoga zraka vjetroenergija bi mogla biti puno ekonomičnija. Stupovi bi se mogli punili komprimiranim zrakom kada puše vjetar, a energija bi se prodavala kada je najskuplja.

Sadašnji stupovi služe samo za nošenje turbine, te za prolazak servisera. Ako bi se stup napravio od čvrste i široke čelične cijevi vjetroturbina ne bi morala pokretati električni generator, već bi pokretala zračni kompresor. Serviseri bi se na vrh mogli penjati i sa vanjske strane.

Zbog velikog kapaciteta nosive cijevi toplina koja se dobiva kod tlačenja lako bi se prenosila na okolicu, a kod ekspanzije bi se zrak u turbini lako mogao zagrijavati zrakom iz okolice.

Osim toga kod tlačenja bi se stvarale velike količine vode koju je moguće iskoristiti u okolini za navodnjavanje. Također je kod ekspanzije hladni zrak koji izlazi iz turbine moguće iskoristiti u posebnom izmjenjivaču topline za dodatno dobivanje tekuće vode iz okolnog zraka, što bi bilo naročito korisno u pustinjskim krajevima.

Vjetroturbine postavljene blizu naseljenih mjesta mogle bi se povezati sa tim mjestima cijevima koje bi komprimiranim zrakom pokretale male turbine u kućama. Pri tome bi hladnim zrakom koji se dobiva na izlasku iz turbine mogli hladiti prostor ljeti. Na taj način bi ovakve vjetroturbine mogle povremeno prodavati električnu energiju, a povremeno komprimirani zrak, ovisno što im se u kojem trenutku više isplati. Takvim kupljenim komprimiranim zrakom okolno stanovništvo bi moglo pokretati i razne radne strojeve koji bi radili na komprimirani zrak.

Vjetroturbine postavljene pokraj autocesta i cesta mogle bi se cijevima povezati sa stajalištima za automobile pokretane stlačenim zrakom, te bi to tek tada bili automobili pokretani stvarnom obnovljivom energijom.