Fremtidens energiforsyning skal bruge elektrolyseceller
Mindre CO2 udledning kræver mere vedvarende energi i energisystemet. En af løsningerne er at lagre overskydende energi lokalt ved hjælp af elektrolyseceller.
I et distribueret energisystem findes der mange små, geografisk spredte produktionsenheder og færre store, centrale enheder.
De forskellige dele af transmissionssystemerne fungerer uafhængigt af hinanden, men kan spille sammen ved hjælp af informations- og kommunikationsteknologi, så man kan udnytte både centrale og lokale teknologier til at dække det øjeblikkelige energibehov.
Det skriver Risø DTU.
Lokalt vil man i højere grad fremstille energi ud fra de lokale energiressourcer som sol, vind og halm mv.
Energilagring bliver vigtig
Lokalt giver det nye behov for at kunne omdanne overskydende elektricitet fra de vedvarende energikilder til energi, der kan gemmes.
En af mulighederne er at lagre overskudsproduktionen som kemisk energi. Det kan være i form af kemiske forbindelser som det flydende metanol (CH3OH) eller gasser som naturgas (CH4) eller syntesegas (CO+H2).
Når først energien er omdannet til disse kemiske forbindelser, som også kaldes syntetiske brændstoffer, er den let at opbevare i tanke og trykbeholdere.
Nye typer anlæg
De syntetiske brændstoffer kan direkte bruges i til biler og som udgangsmaterialer for hele den kemiske industri. Det princip er der sådan set ikke noget nyt i.
Problemet er bare, at dagens teknologier hertil er bedst egnede til store, centrale anlæg, der arbejder ved høje temperaturer.
Derfor er der brug for at udvikle nye typer anlæg, der fungerer ved lavere temperaturer og dermed velegnede til at installere sammen med de lokale vindmøller.
Disse mål skal opnås gennem et nyt forskningsinitiativ, Catalysis for Sustainable Energy (CASE).
Det skal udvikle katalysatorer netop til at omdanne lokal, vedvarende energi til kemisk energi, fx brint eller metanol.
CASE ledes af professor Jens K. Nørskov fra DTU Fysik.
Små, modulære anlæg
- Disse højtemperatur elektrolyseceller vil blive gode til store, centrale anlæg til fremstilling af syntetisk brændstof ud fra syntesegas. Sådan et anlæg skal nok op på 100 MW før det bliver rentabelt, siger forskningsprofessor Mogens Mogensen fra Risøs Afdeling for Brændselsceller og Faststofkemi.
Desuden undgår man varmetab i de store anlæg.
Til lokale produktionsforhold er der behov for at udvikle celler der kan fungere ved temperaturer i området 200 – 400 grader C.
På den måde kan man lave små, lokale elektrolyseanlæg, som direkte kan kobles til en lokal vindmølle og lave syntetisk brændstof til lokalområdet.
- Visionen er at nå frem til at kunne bygge små, modulære anlæg, som der kan stå ét af ved hver vindmølle i lokalområdet, siger Mogens Mogensen.
