Pin CO2 lên đến 200MWh dùng để tích trữ năng lượng mặt trời và năng lượng gió

Hệ thống pin CO2 mới có thể hoạt động suốt 25 năm mà không giảm hiệu suất, giúp tiết kiệm chi phí dùng cho việc tích trữ năng lượng. Pin CO2 sẽ tích trữ năng lượng tái tạo mặt trời vào ban ngày khi dư thừa năng lượng, và giải phóng vào ban đêm và trong giờ cao điểm. Nó cũng sẽ làm giảm đáng kể vấn đề suy giảm hiệu suất mà các giải pháp pin lithium-ion phải đối mặt.

Công ty Energy Dome (Italy) phát triển pin CO2 dùng để tích trữ năng lượng mặt trời vào ban ngày, khi mức năng lượng dư thừa, sau đó phát điện vào ban đêm và các giờ cao điểm, Interesting Engineering hôm 1/12 đưa tin. Hệ thống pin mới cũng sẽ khắc phục vấn đề suy giảm hiệu suất mà pin lithium-ion thường gặp.

Với các dự án trang trại năng lượng mặt trời khổng lồ mới đang được triển khai, chẳng hạn như Trang trại Mặt trời Mammoth rộng 13.000 mẫu Anh trị giá 1,5 tỷ đô la Mỹ, thế giới ngày càng cần các phương pháp hiệu quả để lưu trữ năng lượng tái tạo. Theo Energy Dome, “Các hệ thống lưới điện trên khắp thế giới cần những biện pháp lưu trữ rẻ và hiệu quả đi kèm với năng lượng tái tạo, công nghệ mới của họ sẽ cho phép phát điện gió và mặt trời 24 tiếng mỗi ngày.”

Không giống như pin lithium-ion, sẽ bị giảm hiệu suất đáng kể sau khoảng một thập kỷ sử dụng, Pin CO2 duy trì hiệu suất tương đương trong suốt 25 năm hoạt động. Điều này có nghĩa là chi phí lưu trữ năng lượng sẽ chỉ bằng một nửa so với pin lithium-ion cùng dung lượng, Energy Dome giải thích.

Pin CO2 của công ty sử dụng carbon dioxide theo một chu trình khép kín, trong đó nó được chuyển hóa từ khí sang chất lỏng và sau đó trở lại thành khí. Mái vòm (dome) – một ngăn chứa khí khí quyển có thể bơm hơi được chứa đầy CO2 ở dạng khí.

Khi sạc, hệ thống sử dụng điện từ lưới điện để vận hành một cỗ máy hút CO2 từ kho chứa và nén lại, tạo ra nhiệt lượng và chuyển đến một thiết bị tích trữ nhiệt năng. CO2 sau đó được hóa lỏng và đựng trong các bình ở nhiệt độ phòng, hoàn thành chu trình nạp điện.

Khi phát điện, chu trình sẽ đảo ngược lại. Hệ thống làm bay hơi chất lỏng, thu hồi nhiệt từ hệ thống tích trữ nhiệt năng, và đẩy CO2 nóng vào turbine để chạy máy phát điện.

Pin CO2 có dung lượng khoảng 200 MWh. Hệ thống hoàn toàn không thải ra CO2 trong các chu trình nạp và phát điện.

Điều quan trọng, pin CO2 sẽ không giải phóng bất kỳ khí CO2 nào trong quá trình sạc và xả. Tuy nhiên, công ty có thể sẽ cần rất nhiều CO2 để mở rộng quy mô hệ thống của mình, có nghĩa là trong tương lai, họ có thể sử dụng khí được khai thác bởi các nhà máy loại bỏ carbon, chẳng hạn như cơ sở thu giữ không khí trực tiếp (DAC) đang được xây dựng ở Anh. Sự phát triển như vậy có nghĩa là pin CO2 sẽ nâng cao đáng kể khả năng lưu trữ năng lượng tái tạo của chúng ta đồng thời giúp thế giới loại bỏ CO2 khỏi khí quyển.