Yenilenebilir Enerji Kaynakları ve Enerji Depolama Problemi
Güneş ve rüzgar, günümüzde oldukça etkili ve popüler yenilenebilir enerji kaynaklarıdır. Ancak, bu kaynakların büyük bir sorunu bulunmaktadır. Güneşli ve rüzgarlı havalarda, birçok bölgede bu enerji kaynakları, anlık elektrik talebinden daha fazla enerji üretebiliyor. Fakat, güneş ışığının azaldığı veya rüzgarın durduğu dönemlerde, bu yenilenebilir kaynaklardan elde edilen elektrik miktarı, ihtiyaç duyulan seviyenin altına düşmekte ve hatta bazen tamamen kesilebilmektedir.
Bu nedenle, yalnızca güneş ve rüzgar enerjisine dayanan bir bölgenin veya tesisin, muazzam miktarda enerji depolama kapasitesine sahip olması gerekmektedir. Devasa lityum iyon piller, bu enerjiyi ileride kullanmak üzere depolayabilse de, büyük bir batarya deposunun dahi genellikle sadece dört saatlik bir enerji ihtiyacını karşılayabildiği bilinmektedir. Bu durum, ABD hükümetinin araştırmacıları ve yeni kurulan şirketleri, en az 10 saatlik yedek güç sağlayan “uzun süreli enerji depolama” çözümleri geliştirme konusunda teşvik etmesine neden olmaktadır.
Geçtiğimiz ay Nature Communications dergisinde yayımlanan bir makalenin ortak yazarı ve California Üniversitesi, San Diego’daki Yenilenebilir Enerji ve İleri Matematik Laboratuvarı direktörü Patricia Hidalgo-Gonzalez, “Daha fazla depolama alanı sağlamak, enerjiyi daha uygun maliyetli hale getirmeye yardımcı olabilir.” açıklamasında bulunmaktadır.
Araştırmada belirtildiği gibi, lityum piller genellikle kısa süreli enerji depolama sistemleri olarak değerlendirilmektedir. Uzun süreli enerji depolama mümkün olsa da, bu devasa batarya sistemlerinin kurulumu, bir bölgenin enerji ihtiyacını karşılamak için onlara güvenmeyi oldukça maliyetli hale getirmektedir.
Elbette mevcut yöntemler arasında, daha uzun süreli enerji depolama kapasitesi sağlayan alternatifler de bulunmaktadır. Örneğin, yapay barajlar; ihtiyaç fazlası enerji üretildiğinde suyu yüksek bir rezervuara pompalayarak elektrik enerjisini potansiyel enerjiye dönüştürebilmektedir. İhtiyaç duyulduğunda ise bu suyun akışı sağlanarak, hidroelektrik santrallerinde olduğu gibi elektrik üretimi gerçekleştirilmektedir. Bu sistemde su rezervuarı, alıştığımız pillerden farklı olarak tam anlamıyla bir pil gibi işlev göstermektedir.
Pek çok farklı şirket de enerjiyi yer altında depolamak için çeşitli inovatif yöntemler üzerinde çalışmalar yapmaktadır. Örneğin, Kanada’nın Toronto merkezli Hydrostor adlı şirket, şebekedeki fazla yenilenebilir enerjiyi, yer altındaki su dolu mağaralara basınçlı hava pompalamak için kullanmaktadır. Bu sistem, suyun yer üstündeki bir rezervuara hareket etmesini sağlamaktadır. Hydrostor, şebeke elektriğe ihtiyaç duyulduğunda, bu suyun tekrar hazneye akmasına izin vererek daha önce depolanan havanın yüzeye itilmesini ve türbinleri çalıştırmasını sağlamaktadır. Hydrostor başkanı Jon Norman, bu yenilikçi sistemi “Yer altında bir su pistonu yaratıyoruz” diyerek tanımlamaktadır.
