Согласно планам развития энергетического сектора Германии, в 2050 году 80 % электричества в стране должно вырабатываться из возобновляемых источников. Такими источниками являются биомасса, солнце и ветер. И если с биомассой всё относительно просто, то с солнцем и ветром всё очень переменчиво. Объёмы выдаваемой солнечными и ветряными фермами электроэнергии сильно зависят от погодных условий. Иначе говоря, динамика нагрузки как на электросети, так и на системы долговременного хранения энергии будет меняться в значительных пределах в короткие интервалы времени, что заставляет заранее и пристально изучить возможные варианты для эффективной и безопасной «консервации» излишков электричества.
Интересно, что немцы не рассматривают литиево-ионные батареи и другие традиционные аккумуляторные решения в качестве основы для хранения избытка вырабатываемого электричества. Вместо этого будут подбираться химические процессы, в ходе которых электроэнергия превращается в химические вещества с высоким уровнем энергетики. Это могу быть каталитические реакции с выработкой метана, углеводородов, спиртов, аммиака и другого. Впоследствии такие химические вещества можно будет использовать либо для получения электричества, либо в качестве сырья для химической промышленности.
KIT
Для решения столь важной задачи немецкий фонд German Research Foundation (DFG) запускает национальную научную программу «Catalysts and Reactors under Dynamic Conditions for Energy Storage and Conversion (SPP 2080, DynaKat)». Программа состоит из 12 междисциплинарных проектов, разделённых на 34 проекта. В программе участвуют десятки виднейших немецких институтов. Рассчитана она на 6 лет. Финансирование на первые 3 года определено ― это 8,5 млн евро. Ключевые проекты программы будет курировать Технологический институт Карлсруэ (Karlsruhe Institute of Technology, KIT).
KIT
Основными направлениями для изучения в рамках программы SPP 2080 станет изучение на атомарном уровне процессов в катализаторах при переменных нагрузках, а также проектирование реакторов для химических процессов по синтезу необходимых веществ, которые также должны работать в широчайшем диапазоне нагрузок. Это большое новое направление в науке, освоить которое придётся в относительно сжатые сроки.
Источник:
