Repozytorium publikacji - Politechnika Gdańska

Światowa gospodarka opiera się na energii, dlatego wymaga się, aby energia była łatwo dostępna, stosunkowo tania, a jej dostawy niezawodne. Zmiany klimatyczne powodują jednak, że wzrastają wymogi dotyczące redukcji emisji CO2, a co za tym idzie – zwiększenia udziału „zielonej energii” pochodzącej ze źródeł odnawialnych. Ramy europejskiej polityki klimatyczno-energetycznej do roku 2030 zakładają m.in. redukcję emisji ditlenku węgla o co najmniej 55% względem poziomu z 1990 r. oraz zwiększenie udziału energii ze źródeł odnawialnych do 32%. Dostawy energii ze źródeł odnawialnych nie są stabilne, ponieważ zależą od warunków pogodowych. Aby mieć dostęp do energii zawsze, kiedy jest ona potrzebna, należy zabezpieczyć niezbędny bufor energii w postaci magazynu. Wydajne magazynowanie energii elektrycznej jest zatem kluczowe, aby móc sukcesywnie zwiększać udział energii ze źródeł odnawialnych. Oprócz stacjonarnych magazynów energii ważną rolę w zmniejszaniu emisji CO2 odgrywają samochody elektryczne. Bezemisyjny transport oznacza niższą emisję nie tylko CO2, lecz także innych zanieczyszczeń, tj. bezno(a)piren, tlenki azotu czy pyły zawieszone. Obserwowany w ostatnich latach oraz przewidywany dalszy wzrost udziału samochodów o napędzie hybrydowym i elektrycznym zapewne przyczyni się więc do poprawy jakości powietrza w miastach. Energię elektryczną można magazynować przez konwertowanie jej na energię chemiczną i uwalnianie w pożądanym czasie. Technologie elektrochemicznego magazynowania energii są i będą odgrywać dużą rolę w osiągnięciu założonych celów polityki klimatyczno-energetycznej. W rozdziale omówiono najnowsze trendy dotyczące urządzeń służących do konwersji i magazynowania energii, z uwzględnieniem możliwości wykorzystywania ich w dużej skali jako magazynów stacjonarnych, sprzężonych z odnawialnymi źródłami energii. Poruszone zostaną kwestie dostępności pierwiastków do produkcji urządzeń do magazynowania energii oraz związane z tym problemy geopolityczne. Ponadto przedstawione będą wyzwania i potencjalne kierunki dalszego rozwoju, w tym możliwości uzyskiwania bardziej ekologicznych magazynów energii z wykorzystaniem materiałów pochodzących z recyklingu.

Autorzy

• dr hab. inż. Monika Wilamowska-Zawłocka link otwiera się w nowej karcie