Ученые придумали, как хранить "зеленую энергию" в озерах, но есть проблемы

Исследователи предложили новый метод хранения водорода с использованием существующих труб, расположенных на дне озер и водохранилищ. Об этом пишет Tech Xplore со ссылкой на исследование Nature Communications.

Как отмечают в издании, водород считается перспективной альтернативой ископаемому топливу для производства энергии в нескольких отраслях. Особое внимание уделяется зеленому водороду, который производится путем электролиза воды с использованием возобновляемых источников энергии, таких как солнце, ветер и воздух.

Сжатый водород необходимо хранить в специальных резервуарах под высоким давлением, а жидкий водород — при крайне низких температурах. Для этого, в частности, используются соляные пещеры и истощенные резервуары природного газа, однако эти решения не очень масштабируемы, так как зависят от региона.

Ученые попытались решить проблему хранения водорода, предложив использовать трубы из полиэтилена высокой плотности (HDPE) в качестве средства хранения зеленого водорода. Эти трубы уже присутствуют на дне озер, водохранилищ и других систем хранения гидроэнергии. Их основная функция — управление водными ресурсами в водоемах.

Автор исследования, доктор Джулиан Дэвид Хант из Университета науки и технологий имени короля Абдаллы, отметил, что черпал вдохновение из своей предыдущей работы по хранению энергии сжатого воздуха (CAES) в глубоководных районах моря. Поскольку метод использует существующую инфраструктуру, он экономически эффективен. Более того, поскольку водород нерастворим в воде, этот подход не представляет никакого риска для окружающей среды.

Материал труб HDPE выдерживает высокое давление под водой, что делает его очень прочным и устойчивым к коррозии, а значит пригодным для долгосрочного использования. Кроме того, вокруг этих труб насыпается гравий, чтобы обеспечить их устойчивость и не допустить смещения под действием потоков воды, выполняя функцию опоры для труб.

По словам ученых, эта система гарантирует, что водород не будет расширяться и оказывать нагрузку на трубы, так как поддерживает внутреннее давление водорода на том же уровне, что и давление воды снаружи. На случай колебания уровня воды предусмотрены предохранительные клапаны, которые регулируют поток как воды, так и водорода, поддерживая тем самым постоянное давление.

"Возможность хранения водорода в водохранилищах и озерах гидроэлектростанций существенно расширяет возможные места для крупномасштабного хранения водорода, особенно вблизи источников спроса на энергию или возобновляемых источников энергии", — сказал доктор Хант.

В издании отметили, что реализация этого метода оказалась сложной из-за недостаточности информации о глубинах океанов, русел рек, озер и других водоемов. Эти данные по сути представляют собой топографическую карту морского или озерного дна. Кроме того, крупные трубопроводы на дне водоемов могут нарушить фауну и флору.

При этом доктор Хант считает, что отсутствие исчерпывающих данных в этой области является небольшой проблемой. Он также намекнул, что ему было бы интересно подробнее изучить эту область.

В свою очередь команда из ICREA разработала первое в своем роде гибридное устройство, объединяющее кремниевый солнечный элемент с инновационной системой хранения энергии, известной как MOST.