Gospodarji vetra in sonca

Vetrna energija je večna in zastonj, a ljudje še nismo podobni Eolu, starogrškemu bogu, ki je z vinskimi mehovi nadziral moč vetrov. Ko so naše potrebe po energiji največje, pogosto ne piha dovolj, ko se vetrnice močno zavrtijo, pa lahko preobremenijo električno omrežje, podobne težave so s sončno energijo. Z boljšim shranjevanjem energije bi veliko teh težav odpadlo, in pri podjetju Energy Vault so prepričani, da so se z zapletenim sistemom spuščanja in dviganja betonskih blokov približali rešitvi.

Celo Bill Gates hvali obete, ki jih ponuja Energy Vault. Vetrne in sončne energije ne bomo mogli izkoriščati, kolikor bi ju lahko, če ne bomo občutno povečali hrambe energije, je konec avgusta tvital legendarni ustanovitelj Microsofta: »Nekatere razburljive družbe se ukvarjajo s tem, na primer Energy Vault Billa Grossa in Andrea Pedrettija.« Da potrebujemo še več inovacij, je dodal Gates, dokazujejo fotografije iz industrijske cone v švicarskem mestu Biasca, kjer podjetje preizkuša hranjenje električne energije z dviganjem in spuščanjem betonskih blokov. Za pilotni projekt so usposobili žerjav z omejenimi možnostmi, a gre le za preverjanje ideje. Za leto 2019 pa napovedujejo prve komercialne projekte.

Če se bodo posrečili, bodo vodni jezovi, ki so zdaj bolj ali manj edina možnost za hranjenje odvečne energije, dobili resno konkurenco. »V bistvu izkoriščamo koncept gravitacije in kinetične energije za proizvodnjo in shranjevanje energije ter njeno spuščanje v obtok v časih, ko sonce ne sije in veter ne piha. S tem reguliramo električno omrežje,« nam je pojasnil generalni direktor podjetja Robert Piconi. »Presežek energije iz obdobja, ko piha in je sončno, hranimo v obliki potencialne energije v betonskih blokih, ki jih dviguje žerjav, in jo potem sproščamo po potrebi.«

Najdlje delujoči tehnološki inkubator

Piconi se trenutno mudi v Pasadeni v Kaliforniji, kjer je sedež družbe Idealab Billa Grossa. Ta že desetletje proučuje gospodarske in okoljevarstvene rešitve za hranjenje energije in je ustanovil še vrsto drugih podjetij s področja obnovljivih virov. S Piconijem in njegovimi kolegi je navezal stik pred poldrugim letom in skupaj so ustanovili Energy Vault. Idealab, ustanovljen leta 1996, se ponaša z nazivom najdlje delujočega tehnološkega inkubatorja, ki je pomagal ustvariti več kot 150 podjetij. »Če ideja veliko obljublja, zberemo dober tim in pomagamo ustvariti uspešen posel,« pojasnjujejo svoje poslanstvo.

Kjerkoli, kadarkoli in še ceneje

»Proučili smo vodne in druge tehnologije za hranjenje energije, saj se nismo hoteli osredotočiti na kemične baterije in podobne za okolje sporne in drage tehnologije,« nam je razložil Piconi. »Začeli smo s konceptom črpanja vode, ki temelji na gravitaciji, vendar smo se hoteli rešiti odvisnosti od geografije ter povečati učinkovitost in zmanjšati stroške. Naš sistem uporablja žerjave in betonske bloke iz do okolja prijaznih materialov za hranjenje energije na dolgi rok. Smo veliko cenejši od vseh drugih, ki so danes na trgu.« Gre torej za disruptivno inovacijo, ki bo ta trg postavila na glavo.

Računalniške simulacije prikazujejo visoke žerjave, ki v bližini vetrnic dvigujejo in spuščajo betonske bloke. Računalniški algoritmi preračunavajo, koliko energije je treba vsak čas spuščati v omrežje, s preostalo pa dvigujejo bloke ali jih spuščajo, če je je potrebne več. Skupna energija enega stolpa lahko po sedanjih izračunih oskrbuje dva tisoč domov, učinkovitost energetske porabe pa je primerljiva z litij-ionsko baterijo, a so njegove sestavine cenejše in manjše breme za okolje. Pri Energy Vaultu načrtujejo mešanje cementa z industrijskimi odpadki.



Energy Vault ni edini z novimi idejami o hranjenju energije. Podjetje GE Renewable Energy je oznanilo sodelovanje z nemško družbo Max Bögl Wind za kombiniranje vetrnic s hidroenergijo. V Švabsko-Frankovskem gozdu na Bavarskem načrtujejo več kot dvestometrske vetrnice, obkrožene z vodnimi rezervoarji in z jezerom nižje v dolini, vodo naj bi dvigovali in spuščali v skladu z delovanjem vetrnic ter potrebami po električni energiji.

Pri Energy Vaultu so prepričani, da so njihovi načrti veliko bolj ekonomični. »S črpanjem vode izgubite pri učinkovitosti, poleg tega je naš sistem premičen, lahko ga postavimo kamorkoli. Za ustvarjanje sistema gravitacije ne potrebujemo vodnih rezervoarjev, potrebujemo le žerjave in betonske bloke. Smo prilagodljivi, naša tretja prednost pa so veliko manjši stroški. Cementni bloki ne razpadejo hitro, ne gre le za začetne stroške, naša prednost so tudi nizki stroški vzdrževanja in nadomeščanja materialov.« Medtem ko kemične baterije sčasoma izgubljajo moč, lahko betonski bloki trideset, štirideset let delujejo brez bistvene obrabe materiala.

Naravni trgi

Za nemško vlado bi si lahko mislili, da bo z obema rokama zgrabila nove možnosti hranjenja energije, saj so že razmišljali celo o sodelovanju z Norveško, ki ima kot ena od ducata držav naravne možnosti za hranjenje energije v vodnih rezervoarjih, vendar strokovnjaki menijo, da jih niti tam ni dovolj za vse evropske potrebe. Kot velesila obnovljivih virov ima Nemčija še posebne težave, državno subvencioniran program spodbujanja obnovljivih energetskih virov namreč gospodinjstvom prinaša eno najvišjih cen elektrike v Evropi. Lokalne skupnosti po vsej državi se upirajo napeljevanju velikih daljnovodov z vetrovnega severa na industrijski jug. Nazadnje so se dogovorili za veliko dražje podzemne kable, a tudi to ne odpravlja vsega nasprotovanja, saj bi se ponekod raje naslanjali na lokalne vire.

Piconija smo vprašali, ali se je nanje že obrnila nemška vlada ali vlada kakšne druge države z velikimi energetskimi potrebami. Družbe z vseh celin so pokazale zanimanje za sodelovanje, je dejal eden od vodij Energy Vaulta, a tudi prosil za razumevanje, da do sklenitve poslov ne smejo govoriti o podrobnostih, razen pri tistih, ki to sami dovolijo. Pri indijskem velikanu Tata Power so novembra razkrili načrte za prvo komercialno uporabo sistema Energy Vaulta že v letu 2019. Za izdelavo najbolj optimalne betonske mešanice pa so k sodelovanju pritegnili švicarsko podružnico mehiške družbe Cemex.

Iskanje rešitev se nadaljuje

Pri Energy Vaultu govorijo o nujni »dekarbonizaciji« energije, in njihov sistem naj bi prvič zagotavljal prenosljivo energijo iz obnovljivih virov, ki je cenejša od fosilnih goriv. To bi lahko bil odgovor na pritožbe, kakršne je na račun povečanja izpustov ogljikovega dioksida na hamburškem svetovnem vrhu o vetrni energiji izrekel Fatih Birol z mednarodne agencije za energijo IEA. Po letu 2017 so ti spet narasli in pri agenciji ne bi bili presenečeni, če se je trend nadaljeval tudi v zadnjem letu. Birol zato veliko pričakuje od izkoriščanja vetrne energije, s katero naj bi po napovedih najpozneje do leta 2027 zagotovili petino evropske električne energije. A kot rečeno, tudi v državah, ki se kot Nemčija že približujejo temu idealu, zaradi težav pri enakomerni oskrbi ni vse idealno. Idej za reševanje teh težav je kar nekaj, med njimi predlogi o uporabi obnovljivih virov za spreminjanje energije v vodik, ki je lahko gorivo v gorivni celici, če držijo napovedi iz Pasadene, pa bo vse bolj v ospredju tudi računalniško vodeno hranjenje energije v obliki kinetične energije premikajočih se betonskih blokov.