Редактор «Гиктаймс»
657,8
рейтинг
6 мая 2010 в 17:34

Солнечную энергию можно конвертировать в природный газ

В Европе устанавливают всё больше ветряков и солнечных электростанций (мечтают даже покрыть ими соседнюю пустыню Сахара, что навсегда решит энергетические проблемы на континенте), но при этом остаётся куча сложностей с транспортировкой и хранением электроэнергии. Проблема актуальна и с ветряками, которые эффективно работают в периоды хорошего ветра (не сильного и не слабого), но могут простаивать в другое время.

В то же время существуют огромные газовые хранилища. В одной только Германии энергоёмкость газовых хранилищ эквивалентна 200 тераватт-часам, чего хватит всем потребителям электричества в стране на несколько месяцев. Электрическая подсистема сама по себе имеет ёмкость всего 0,04 ТВтч, то есть хранить достаточные запасы электричества в ней невозможно.

Интересное решение предложила группа немецких учёных из Института Фраунгофера и Центра солнечной энергии и водородных исследований в федеральной земле Баден-Вюртемберг. Они построили в Штутгарте тестовую установку по конвертации электроэнергии в природный газ. Технология работает с эффективностью 60% и отлично вписывается в существующую газовую инфраструктуру.

К 2012 году планируется построить первую коммерческую установку по выработке метана из электричества ёмкостью 10 МВт.

Это первый случай, когда для получения метана применяется комбинированная методика электролиза воды с последующей метанизацией. Метан получается в результате реакции чистого водорода с углекислым газом, без каких-либо побочных продуктов.

Нужно добавить, что промежуточным продуктом техпроцесса является водород, то есть созданную на данном этапе инфраструктуру можно будет использовать, если автомобили перейдут на водородное топливо.

Сегодня человечество сжигает миллионы тонн метана, чтобы получить электричество. В будущем может быть наоборот. Возможно, когда-нибудь пустыня Сахара будет экспортировать больше природного газа, чем Россия.
Анатолий Ализар @alizar
карма
682,6
рейтинг 657,8
Редактор «Гиктаймс»
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Самое читаемое

Комментарии (69)

  • +7
    Скоро появятся автомобили с метаново-углеродными двигателями: заправляем ископаемым метаном, сжигаем метан и получаем углекислый газ, потом через солнечные батареи получаем метан и водород, потом и другое обратно в двигатель и далее по кругу.

    С учетом эффективности и при ясной погоде на одном литре газа можно уехать на 1000 км.
    • 0
      Возможно на первом этапе еще воды не хватает, я не специалист, но суть сохраняется.
    • +5
      С учетом эффективности чего?
      Проще сразу элекроэнергию пускать в электромоторы, не будет потерь в преобразователях.
      • 0
        а хранить как?
        • +1
          Аккумуляторы полюбому экономичнее чем преобразователи.
          • +2
            Аккумуляторы долго заряжаются и много весят.
          • 0
            я бы не был столь категоричен: цена производства, хранения, распределения
            на АЭС сливают же энергию при падении нагрузки, а не аккумуляторы заряжают
            много считать
            • 0
              А где об этом можно почитать из научпопа? мне кажется что изменять мощность реактора можно довольно быстро, только тепловая инерция системы будет мешать, но она не такая уж и большая.
    • 0
      зеленый свет технология к сожалению не получит, надо ли говорить почему?
      • +1
        Потому что Германия дружит с Россией активно последнее время? :)
        • 0
          Причем тут отношения двух государств, пусть и больших? Кто готов смириться с обрушением растущих цен на нефть в 2012?
          • 0
            Прошу прощения, промазал, думал ваш вопрос к вопросу топика, а не комментария.

            Впрочем, насчёт нефти да, согласен, но в отличии от многих других государств для России этот вопрос очень даже актуален.
            • +1
              вопрос может и актуален, но на сегодняшний день в решениях суверенных государств заложены идеи ТНК, энергетических концернов, которые могут через институты представительства пролоббировать то или иное решение

              а еще странно что какой-то тролль меня минусует
              • 0
                Забейте на минусы — это значит, только то что кому-то не нравится ваше сообщение. :)
                • 0
                  если вы посмотрите на мою карму, то поймете, что я довольно давно забил :-)
                  • 0
                    По ходу наступили какому-то тролю на хвост.
                    Но пишите все верно. Основная проблема новых технологий — существующее производство.
                    • 0
                      спасибо за цифровую поддержку :-)
      • +1
        Наверное, потому-что вилами писана, по воде, экономическая эффективность заявленого. )
        • 0
          не буду спорить, в конкретных тонкостях я не разбираюсь, но кпд некоторых механизмов и дороговизна их сопровождения заставляет ученых искать все новые и новые методы
  • +1
    кто-кто имеет ёмкость?

    Электрическая подсистема сама по себе имеет ёмкость всего 0,04 ТВтч


    В терминологии какая-то путаница. Электрическая сеть не имеет ёмкости (кроме паразитной).
    • 0
      The power network has only a capacity of 0.04 terawatt hours by itself.

      в оригинале такаяж фигня — непонятно
      • +1
        С учётом, что тераватт — это сильно покруче терабайта, то думаю, что 400ГВт — это суммарная мощность сети (мощность, а не ёмкость). Тогда это звучит логичнее: генерирующая мощность всего 0.4ТВт, а в газе можно запасти её на долго-долго-долго.
    • 0
      Видимо имеется в виду вся инфраструктура передачи и распределения электроэнергии
      • 0
        Инфраструктуру не меняют в ёмкости.
        • 0
          Инфраструктура содержит в себе много всего. В том числе и какие-то резервные хранилища электроэнергии, которые в свою очередь обладают ёмкостью, не?
          • +1
            ОМГ!
            ОМГ!

            Нет таких ёмкостей, если мы не говорим про упсы возле компьютеров. Регулировка подачи напряжения осуществляется путём изменения режимов работы генераторов энергосистемы. Именно для балансировки их была сделана EЭС (никакого отношения к Европе). В рувики нет статьи вообще, вот про СССР:
        • 0
          Есть накопители ГЭС для балансировки нагрузки. Думаю именно они имеются ввиду.
          • +1
            Насколько я понимаю, накопители ГЭС работают не в смысле «накопления», а в смысле «снижения генерации» — вода задерживается, уменьшается генерация, эта вода используется по мере надобности в пиковые моменты.

            Я не видел ни одной промышленной установки с высоким КПД запасания/отдавания энергии. Из-за этого, собственно, вся страна и опутана единой энергосистемой [т.к. балансировать нагрузку перераспределением генерации проще, чем где-то её накапливать/отдавать].
            • 0
              Конденсатор по-взрослому называется ГАЭС.
  • 0
    Единственная проблема как туда, в пустыню, доставить столько дофига воды?)
    • +1
      Туда доставлять воду не надо, от туда по кабелям будет бежать электроэнергия. Воду же будут добавлять на месте :)
      • –1
        Как в старой рекламе: «Инвайт — просто добавь воды» :)
      • +1
        Метааан — просто добавь воды!
      • +1
        воду добавлять на месте.
        ага
        миллионы тонн воды
        в Сахаре
        действительно, доставлять ее туда совсем не надо
    • +1
      Думаю, проще доставить электроэнергию к побережью Средиземного моря, а там уже завод, порт и всю остальную инфраструктуру построить.
  • +6
    То есть добываем «солнечное электричество» в Сахаре, допустим даже на месте перегоняем его в метан теряя 40% на КПД, потом татимся на перевозку метана ну в ту же Германию, допустим по газопроводу. В Германии все тот же метан перегоняем обратно в электричество на ТЭЦ теряя еще сколько-то на КПД и доставляем к конечному потребителю наконец. Что-то многовато потерь с учетом того что в эту Сахару еще как-то воду подвозить нужно, а она в тех краях подороже электричества может быть.
    • 0
      Зато идея красивая
    • 0
      Правильно.
      Энергия ни откуда не появляется и никуда не исчезает. Старый добрый физический закон.
      КПД во всех процессах тоже не 100%.
    • 0
      На самом деле в под Сахарой находятся очень большие запасы воды. Об этом нам говорит школьный курс географии, а также Википедия. Не нужно ничего везти туда.
    • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
      • 0
        Не пофиг. Больше потерь — больше себестоимость.
        • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
          • 0
            > Чем ближе к концу запасы газа и нефти, тем сильнее пофиг.

            Золотые слова. Если посмотрите, во что вкладывают сейчас ОЧЕНЬ большие деньги некоторые немаленькие корпорации, то станет очевидно — они очень хорошо себе представляют, что нефть закончится, причем скорее раньше, чем позже.
    • 0
  • –1
    при слове «конвертировать» начал судорожно искать ссылку на скачивание, ан нет, не так просто
  • 0
    * тратиться на передачу электроэнергии по проводам нужно значительно меньше чем по трубам газ
    p.s. речь идет об электролизе? т.е. солнце тут используется по факту добычи электроэнергии? а чем плохо тогда и ветрогенераторы? я очем… энергоемкость газа кажется в несколько раз выше аккумуляторов (на ту же массу) т.е. перерабатываем в газ, заправляем в баки и едем.
    • +1
      Ну тут дело не в энергии на массу, а стоимости аккумулятора и бака для газа. В этом ведь основная проблема ветроэнергетики — энергосеть не может получать больше ~20% от ветряков по причине их нестабильности. Аккумуляторы больно дорогая вещь. А так нафигачил газа и хоть 100% ветряков используй.
  • +4
    > Это первый случай, когда для получения метана применяется комбинированная методика электролиза воды с последующей метанизацией.

    прочитал «с последующей монетизацией». веб 2.0, извините.
  • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
  • +8
    На Плюке всю воду на луц перегнали, а здесь из луца воду делают.
  • +4
    А у нас под Москвой где-то попроще энергию сохраняют, правда не надолго. Искусственная плотина, пока город электричеством пользуется меньше, воду перегоняют наверх, а в случае нехватки мощностей — воду спускают и на это получают доп энергию.
    • +3
      Это называется ГАЭС (Гидроаккумулирующая Электростанция), и они есть не только под Москвой:
      http://ru.wikipedia.org/wiki/Гидроаккумулирующая_электростанция
      Причем, как я думаю, у этой системы КПД будет по боле…
      • +2
        КПД может и поболее, но емкость и мощность могут оказаться поменее. все таки энергия сгорания моля газа гораздо больше потенциальной энергии моля воды поднятой на десяток-другой метров, да и хронить этй воду нужно где-то + не везде есть возможность затопить необходимые площади
  • 0
    следующий этап — получение метана в биореакторе с помощью энергии ветряков
    • 0
      Ждем, когда кто-нить влепит стишок… )
  • +5
    За разложение воды в Сахаре морду набить могут :)
    • 0
      то за пресную, а на побережье океана соленой хоть залейся…
  • 0
    Прочитал заголовок и первое что пришло на ум, это открытие биржи по обмену солнечных зайчиков на природный газ.

    По какому курсу обмен?

    Очень многие идеи лет 20 назад считались бредом (хотел написать 100). Но работает же… Раньше идею летать… Ну вы в курсе.

    Эх, не доживу… А так интересно всё это заюзать…
  • 0
    газвпром негодуе! то сланцевый газ, то газ из электричества, скоро совсем месторождения будут никому не нужны.
    • 0
      Это еще что, щас они метан из воды делают, а через годик-другой бензин начнут делать с мазутом :)
  • –1
    Идея откровенно бредовая, за ней стоят какие-то европейские единомышленники Петрика

    вместо того чтобы гонять лепестричество в газ и обратно, можно просто пускать это лепестричество в сеть и на это время снижать его выработку на газогенераторных электростанциях.
    • 0
      > вместо того чтобы гонять лепестричество в газ и обратно, можно просто пускать это лепестричество в сеть и на это время снижать его выработку на газогенераторных электростанциях.

      Даже если природный газ экономить и каждую жопу на земле оборудовать газосборником, он рано или поздно закончится. Этот — нет.
    • +1
      >вместо того чтобы гонять лепестричество в газ и обратно,
      >можно просто пускать это лепестричество в сеть и на это время
      >снижать его выработку на газогенераторных электростанциях.

      я скачал из интернета файл, но он оказался мне не нужен. подскажите, как можно закачать его обратно?

  • 0
    А схемы сборки есть? А то меня электрическая плита достала, хочу газовую.
  • 0
    Ну кардинально нового они ничего не предложили, насколько я понимаю. У Жюль Верна чел почти 150 лет летал на воздушном шаре получая водород из воды. Они только предложили пойти дальше и смешать водород с углекислым газом. Или у них именно технологическое решение какое-то очень продвинутое?
  • +1
    Технари проиграют Биологам!
    Ибо последние используют энергию солнца и воды для получения газа следующим образом: посадят бобовые, те вырастут под солнцем и водой, будут скормлены каким-нить свиньям, а свиньи дадут не только 1-2 кубометра газа, но и вкусное мясо! Вот это — настоящая зеленая технология.
  • +5
    Статья то ли написана, то ли переведена отвратительно.
    Одни только фразы типа «выработка метана из электричества» чего стоят. Электричество — это не исходный реагент, вступающий в реакцию, это условие реакции (то, что в школе на уроках химии ставили над стрелочкой в записи химической реакции). Т.е. газ тут получают не из электричества, а с помощью электричества. Это принципиальная ошибка.
    А получать газ «из электричества» — это уже что-то из алхимии.
    Электрическая подсистема сама по себе имеет ёмкость всего 0,04 ТВтч
    И в Вт∙ч измеряется не электрическая ёмкость, а энергия.
    из электричества ёмкостью 10 МВт
    А в ваттах измеряется не ёмкость, а мощность.
    Метан получается в результате реакции чистого водорода с углекислым газом, без каких-либо побочных продуктов.
    У вас, простите, что по химии в школе было? Водород — H2, углекислый газ — CO2, метан — CH4. И как же это не будет побочных продуктов? А кислород куда денется? Аннигилирует? На самом деле кроме метана на выходе этой реакции будет побочный продукт — водяной пар.

    Теперь, что касается двухэтапной схемы получения метана:
    1) Получение водорода из воды (насколько я понял, методом электролиза воды):
        2H2O —[электричество]→ 2H2(катод) + O2(анод)
    2) Получение метана из водорода и углекислого газа:
        CO2 + 4H2 → CH4 + 2H2O   (условия реакции: 200°C, катализатор Cu2O)
    При этом почему-то не поясняется, откуда собираются брать углекислый газ для второй реакции. Даже если использовать атмосферный газ, то его оттуда нужно как-то выделять, чтобы направить на реакцию с водородом.
    И что за КПД 60%? Это КПД одной из этих реакций? Обеих реакций в совокупности? Или уже это КПД из расчёта отношения выделенной электроэнергии при сжигании этого газа к совокупно затраченной электроэнергии на получение этого газа? По правильному надо считать именно последнее (и почему-то мне кажется, что там будет менее 60%, особенно учитывая большое энергопотребление при электролизе).

    А теперь читаем вот этот абзац:
    Нужно добавить, что промежуточным продуктом техпроцесса является водород, то есть созданную на данном этапе инфраструктуру можно будет использовать, если автомобили перейдут на водородное топливо.
    Стоп, а зачем нам автомобили, работающие на водороде, если водород — это необходимое сырьё для второй реакции. Если мы применяем эту двухэтапную схему, то тогда нужны автомобили, работающие на метане. А если мы говорим про автомобили на водороде, то тогда нам не нужен второй этап с получением метана.
  • 0
    2012-й год прошел, как там с метаном в Германии?

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.