Yenilenebilir enerji üretiminin artmasıyla birlikte üretimin güvenli, verimli ve uzun vadeli depolanması ihtiyacı ön plana çıkmaktadır. İtalya merkezli Energy Dome şirketi tarafından geliştirilen CO2 bataryası adlı yeni nesil enerji depolama sistemi, Sardinya Adası’nda kurulan ilk tam ölçekli tesiste şebeke ölçeğinde uzun süreli depolamanın mümkün olduğunu gösterdi.
Bu teknoloji, karbon dioksiti çevresel bir yük olmaktan çıkarıp yenilenebilir enerjinin güvenilir bir şekilde depolanmasına odaklanmaktadır. Kurulan kubbenin içinde yaklaşık 2.000 ton saf CO2 bulunmakta olup CO2 doğrudan bacalardan ya da havadan yakalanmamakta; bir gaz tedarikçisinden temin edilerek sistem içinde kalıcı biçimde kullanılmaktadır.
Çalışma Prensibi ve Üretim Kapasitesi
Kapalı bir döngü içinde CO2’nin sıkıştırılması ve genleşmesiyle çalışan enerji depolama tesisinin temel amacı, elektrik üretimini uzun süreli olarak sağlamak ve gelecek saatler için talebi karşılamaktır. Tesiste yaklaşık 200 megawatt-saat elektrik üretilebilmekte ve bu, 10 saat boyunca 20 MW güç anlamına Gelmektedir. Şirketin verdiği bilgiye göre kubbenin şişirilme süreci yarım gün sürmekte olup tüm tesisin inşa süresi iki yıldan daha kısa bir süreyle tamamlanabilmektedir. Ayrıca yaklaşık 5 hektarlık bir arazi yeterli olmaktadır. Bu özellikler, teknolojinin farklı bölgelerde hızlıca çoğalmasını mümkün kılmaktadır.
2026 yılı itibarıyla Sardinya’daki tesisin birebir kopyalarının farklı ülkelerde devreye alınması planlanmaktadır. İlk benimseyenler arasında Hindistan’ın önde gelen enerji şirketlerinden NTPC Limited yer almakta ve proje kapsamında CO2 bataryasını 2026 yılında tamamlamayı hedeflemektedir. Amerika Birleşik Devletleri’nde ise kamu hizmeti sağlayıcısı Alliant Energy, 2026’da başlayacak bir projeyle bu teknolojiyi kullanarak yaklaşık 18.000 haneye elektrik sağlamayı amaçlamaktadır.
Google’ın İlgi ve İş Birliği
Ayrıca teknoloji, Google tarafından da ilgi görmekte olup şirket ile Energy Dome arasında kurulan iş birliği kapsamında CO2 bataryalarının Avrupa, ABD ve Asya-Pasifik bölgelerindeki önemli veri merkezi lokasyonlarına yayılması hedeflenmektedir. Amaç, yüksek enerji talebine sahip veri merkezlerine güneş ışığının bulunmadığı ya da rüzgarın esmediği dönemlerde bile kesintisiz ve temiz enerji sağlamak olarak belirtilmiştir. Bu iş birliği Temmuz ayında duyurulmuş olup Google için uzun süreli enerji depolama yatırımlarının ilk örneklerinden biri olarak ön plana çıkmıştır.
Neden Önemli ve Karşılaşılan Zorluklar
CO2 bataryalarına yönelik ilginin altında, enerji dönüşümünün kritik bir bileşeni olan uzun süreli enerji depolama (LDES) ihtiyacının yatması bulunmaktadır. Güneş ve rüzgar kaynakları üretimin yüksek olduğu dönemlerde fazla enerji üretebilmekte, ancak talep arttığında bu enerjiyi hızlıca ve güvenli biçimde arz etmek adına depolama çözümleri gereklidir. Geleneksel lityum iyon bataryalar 4 ila 8 saat arasında depolama süresi sunarken daha uzun süreler için maliyetler hızla artmaktadır. Sodyum bazlı, demir-hava ya da vanadyum redoks akış gibi alternatif bataryalar ise henüz yaygınlaşamamaktadır. Pompajlı hidroelektrik santraller gibi çözümler ise coğrafi ve yapısal kısıtlar nedeniyle her yerde uygulanamamaktadır.
Energy Dome’un yaklaşımı, özel topoğrafya gerektirmemesi, kritik madenlere bağımlı olmaması ve mevcut sanayi tedarik zincirlerinden faydalanması açısından öne çıkmaktadır. Ayrıca kapasite arttıkça kilovat-saat başına maliyetin düşmesi ve ticari olarak lityum iyon sistemlere kıyasla yaklaşık yüzde 30 daha ucuz olacağı öngörülmektedir. Çin’in Huadian ve Dongfang Electric şirketlerinin de bölgede CO2 tabanlı büyük ölçekli depolama tesisi üzerinde çalıştıkları bildirilmiştir.
Çalışma prensibi, Sardinya’daki tesiste CO2’nin şarj aşamasında 1 bar basınçtan yaklaşık 55 bar seviyesine kadar sıkıştırılması, daha sonra ısı depolama sistemiyle soğutulması ve bir kondenser aracılığıyla sıvı hale getirilmesidir. Sıvı CO2, basınçlı tanklarda depolanır ve yaklaşık 10 saat sonunda bataryanın dolmuş sayılması sağlanır. Deşarj aşamasında ise sıvı CO2 yeniden gaz haline getirilir, ısıtılır ve gaz türbini üzerinden geçirilerek senkron jeneratörü döndürür. Üretim sonrası gaz, kubbe içine geri gönderilir.
Ancak bu teknolojiyle ilişkilendirilen bazı dezavantajlar da bulunmaktadır. Eşdeğer kapasiteli bir lityum iyon bataryaya kıyasla daha fazla alan gerektirmesi, kubbelerin zirve yüksekliğinin görsel etkileri nedeniyle yerel tepkilere yol açabilmesi ve güvenlik hususları bu konular arasındadır. Güvenlik kapasitesi olarak kubbenin rüzgâr hızına dayanabildiği belirtilmekte ve olası olumsuz hava olaylarına karşı önlemler alınmaktadır. En olumsuz durumda kubbenin delinmesi halinde atmosfere 2.000 ton CO2 salımı, bir köprü mesafeli uçuş emisyonlarına benzer bir etki yaratabilir; bu durumda gazın dağılımına kadar güvenlik mesafeleri korunmalıdır.
News
