Maailma esimene maa-aluse vesinikuhoidla projekt on käes

Austria RAG käivitas 8. mail Rubensdorfi endises gaasibaasis maailma esimese maa-aluse vesinikuhoidla pilootprojekti. Pilootprojekti käigus salvestatakse 1,2 miljonit kuupmeetrit vesinikku, mis võrdub 4,2 GWh elektrienergiaga. Salvestatud vesinikku toodab Cumminsi tarnitav 2 MW prootonivahetusmembraani element, mis esialgu töötab baaskoormusel, et toota ladustamiseks piisavalt vesinikku. Hiljem hakkab rakk töötama paindlikumalt, et üleliigne taastuvenergia võrku viia.

Olulise verstapostina vesinikumajanduse arendamisel demonstreerib pilootprojekt maa-aluse vesinikuhoidla potentsiaali hooajaliseks energia salvestamiseks ja sillutab teed vesinikuenergia laiaulatuslikuks kasutuselevõtuks. Kuigi lahendada on veel palju väljakutseid, on see kindlasti oluline samm jätkusuutlikuma ja süsinikdioksiidivaba energiasüsteemi suunas.

Maa-alune vesinikuhoidla, nimelt maa-aluse geoloogilise struktuuri kasutamine vesinikuenergia suuremahuliseks salvestamiseks. Taastuvatest energiaallikatest elektrienergia tootmisel ja vesiniku tootmisel süstitakse vesinik maa-alustesse geoloogilistesse struktuuridesse, nagu soolakoopad, ammendatud nafta- ja gaasireservuaarid, põhjaveekihid ja vooderdatud kõva kivikoopad, et saavutada vesinikuenergia salvestamine. Vajadusel saab vesinikku ammutada maa-alustest vesinikuhoidlatest gaasi, elektri tootmise või muul eesmärgil.

Vesinikuenergiat saab salvestada mitmel erineval kujul, sealhulgas gaasi, vedeliku, pinna adsorptsiooni, hüdriidi või vedeliku pardal olevate vesinikukehadega. Kuid lisaelektrivõrgu tõrgeteta töö tagamiseks ja täiusliku vesinikuenergia võrgu loomiseks on maa-alune vesiniku salvestamine praegu ainus teostatav meetod. Vesiniku maapealsete hoidlate, näiteks torujuhtmete või mahutite ladustamis- ja tühjendusvõimsus on piiratud, vaid mõne päevaga. Maa-alust vesinikuhoidlat on vaja nädalate või kuude pikkuses energiasalvestamiseks. Maa-alune vesinikuhoidla suudab rahuldada kuni mitme kuu energiasalvestusvajadusi, seda saab vajaduse korral otsekasutuseks ammutada või elektrienergiaks muundada.

Maa-alune vesinikuhoidla seisab aga silmitsi mitmete väljakutsetega:

Esiteks on tehnoloogia areng aeglane

Praegu on ammendunud gaasimaardlates ja põhjaveekihtides säilitamiseks vajalikud uurimis-, arendus- ja tutvustamistööd aeglased. Vaja on rohkem uuringuid, et hinnata jääkmaagaasi mõju ammendunud väljadel, in situ bakteriaalseid reaktsioone põhjaveekihtides ja ammendunud gaasiväljades, mis võivad põhjustada saasteainete ja vesiniku kadu, ning ladustamiskindluse mõjusid, mida vesiniku omadused võivad mõjutada.

Teiseks on projekti ehitusperiood pikk

Maa-aluste gaasihoidlate projektid nõuavad märkimisväärseid ehitusperioode, soolakoobaste ja ammendatud veehoidlate puhul viis kuni kümme aastat ning põhjaveekihtide hoidmiseks 10 kuni 12 aastat. Vesiniku säilitamise projektide puhul võib olla suurem ajavahe.

3. Piiratud geoloogiliste tingimustega

Kohalik geoloogiline keskkond määrab maa-aluste gaasihoidlate potentsiaali. Piiratud potentsiaaliga piirkondades saab vesinikku keemilise muundamise käigus vedela kandjana suures mahus säilitada, kuid väheneb ka energia muundamise efektiivsus.

Kuigi vesinikuenergiat ei ole selle madala efektiivsuse ja kõrge hinna tõttu laialdaselt rakendatud, on sellel laiaulatuslik arenguperspektiiv, kuna sellel on võtmeroll dekarboniseerimisel erinevates olulistes valdkondades.