Pin 200 MWh tích trữ điện mặt trời bằng CO2

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 điện mặt trời khổng lồ đang triển khai, ví dụ trang trại Mammoth Solar rộng 5.261 ha tại Mỹ với vốn đầu tư 1,5 tỷ USD, thế giới cần những biện pháp hiệu quả để tích trữ năng lượng tái tạo. “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”, Claudio Spadacini, CEO của Energy Dome, cho biết. Theo Energy Dome, công nghệ mới của họ sẽ cho phép phát điện gió và mặt trời 24 tiếng mỗi ngày.

Khác với lithium-ion, loại pin giảm đáng kể hiệu suất sau khoảng 10 năm sử dụng, pin CO2 vẫn giữ nguyên hiệu suất trong suốt thời gian hoạt động dự kiến là 25 năm. Điều này đồng nghĩa chi phí để tích trữ năng lượng sẽ giảm khoảng một nửa so với pin lithium-ion cùng dung lượng, Energy Dome giải thích.

Pin của Energy Dome sử dụng CO2 theo vòng lặp kín, trong đó CO2 được chuyển từ khí sang chất lỏng rồi trở lại dạng khí. Mái vòm (dome) trong tên công ty là một kho chứa có thể bơm phồng đựng đầy CO2 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. Bên cạnh đó, Energy Dome sẽ cần một lượng lớn CO2 để mở rộng quy mô trong tương lai nên có thể dùng đến CO2 từ các nhà máy thu giữ carbon (hút carbon khỏi khí quyển), ví dụ như Cơ sở thu giữ khí trực tiếp (DAC) đang xây dựng ở Anh. Điều này vừa giúp hệ thống pin tăng đáng kể dung lượng, vừa cho phép loại bỏ CO2 khỏi khí quyển.

Thu Thảo (Theo Interesting Engineering)