Väljaspool suure nõudlusega tipptunde survestavad kompressorid allmaa-õõnsused rõhu alla kuni 82 atmosfäärini (võrreldav ühe atmosfääriga merepinna tasemel). Tippnõudluse tundidel kasutatakse suruõhku elektrigeneraatorite töö tõhustamiseks, vahendab veebiajakiri EE Times.

“Suruõhusüsteem on nagu hästi suur aku,” selgitas Georgianne Peek. “Ainult et elektri talletamiseks mõeldud elektrokeemilise protsessi asemel kasutame suruõhku, säästes seeläbi kuni 50 protsenti kütust.”

Peek on Sandia Riikliku Laboratooriumikompleksi projektijuht Iowa Talletatud Energia Pargi juures. Park haldab enam kui sadat munitsipaalrajatist Iowas, Minnesotas ja Dakotas, mis kokku tagavad suruõhu-energialadustamisprotsessiga 268 kuni 13 400 nominaalset megavatt-tundi talletusajaga 50 tundi.

Päevasel ajal rakendab Iowa rajatis tuulefarmide energiat, öösiti kasutab allmaa-õõnsustesse pumbatud suruõhku. Selline protsess tagab igale osalevale omavalitsusele kuni viis miljonit dollarit kokkuhoidu aastas.

Sandia teadurid uurivad praegu Iowa pinnaseproove, et veenduda õõnsuste õhukindluses. Sandia spetsialist Steve Bauer analüüsib geomehaanika abil geoloogilist, hüdroloogilist ja kivimi-füüsikat eesmärgiga projekteerida Iowa allmaa-talletusõõnsused ja otsustada, kui suurt rõhku on tarvis ja ega leke pole liiga suur.

“Veidi õhku lekib ja kaob talletatud mahust,” nentis Peek. “Siiski on kapselkivimi — kivi, millest koosnevad mahutusruumi lagi ja seinad — läbilaskvus väga madal, nii et leke peaks kujunema tühiseks.”

Äsja võetud pinnaseproovid peaksid Baueri töögrupile teada andma, kas Iowa baas on suruõhusüsteemi jaoks sobiv. Kui kõik kulgeb plaanipäraselt, käivitub Iowa rajatis 2012. aastal.

Iowa rajatis koos mitme teisega USAs talletab suruõhku väljaspool tipptunde, rakendades päeval talletatud energiat suruõhuga käitatavates rekuperaatorites, mis kahandavad gaasiturbiinide kütusetarvet ja suurendavad tõhusust.

Õõnsused peavad piisava hulga suruõhu ladustamiseks olema õhukindlad ning sobivate mõõtmetega. “Rõhk sõltub paarist tegurist: geoloogilise moodustise sügavusest ja sellest, kui palju energiat soovitakse talletada,” selgitas Peek.

Seejärel segatakse suruõhk kütusega, mida soojendatakse rekuperaatoris; jääkkuumus kogutakse ja rakendatakse suruõhu soojendamiseks mitmes rööpses õhukanalis. Eelsoojendatud gaas kergitab tõhusamalt süttimistemperatuuri, muutes gaasiturbiinid sel moel kütusesäästlikumaks.

“Elekter surub õhu kokku ning energia talletatakse suruõhus. Seejärel kasutatakse suruõhku maagaasiturbiini käitamiseks, taastades sel moel kasutatud elektrienergia ja suunates selle tagasi võrku,” rääkis Peek. “Kõigil maagaasi-turbiingeneraatoreil on survestustsükkel. Suruõhu-energiasüsteemis kasutatud turbiingeneraatorid on märksa tõhusamad, kuna kasutavad eelsurvestatud õhku.”

Peek soovib lõpuks ehitada täielikult keskkonnasäästliku suruõhurajatise, mille juurde kuuluks ainuüksi suruõhul töötav elektrigeneraator; ta räägib ühest Euroopa Liidu uurimisprojektist, mis üritab talletada survestamissoojust ning kasutada seda koos suruõhuga auru-elektrigeneraatoris. “Seda tehnikat nimetatakse kõrgemaks adiabaatikaks (advanced adiabatics) ning see välistaks vajaduse fossiilse kütuse järele,” lisas Peek.

ELi projektis kasutataks adiabaatilist generaatorit, rekuperaatori vastandit, et muuta kuumus kütuseks. Selline seade rakendab survestamisest tingitud temperatuurikõikumiste ärakasutamiseks libiseva rõhuga turbiine, mis käitavad omakorda aurujõul töötavat elektrigeneraatorit.

Tõlkinud Mart Kalvet.

(Mõtleks nüüd natuke: Narva Elektrijaamad, suured tühjad kaevandused,…. Toim)