क्या अक्षय ऊर्जा महासागर में गुब्बारे में संग्रहित हो सकती है?

टोरंटो के तट से दो मील की दूरी पर, झील के फर्श से छह बड़े पैमाने पर, बेलनाकार गुब्बारे की एक श्रृंखला उठती है, जो दो मंजिला घर के समान लगभग खड़ी है। उनकी दीवारों में बिजली बनने की क्षमता के साथ संपीड़ित हवा होती है।

ये गुब्बारे हाइड्रोस्टोर कंपनी से अक्षय ऊर्जा को स्टोर करने के लिए एक अभिनव, उत्सर्जन-मुक्त योजना का हिस्सा हैं।

आप देखते हैं, पवन ऊर्जा अद्भुत है और सौर पैनल शानदार हैं, और ये प्रौद्योगिकियां हर साल अधिक कुशल हो जाती हैं। फिर भी, नवीकरणीय ऊर्जा के लिए सबसे बड़ी चुनौतियों में से एक है, ऑफ-पीक समय के दौरान घरों को बिजली देना, एक बार हवाओं के मरने या सूरज डूबने के बाद, जब समुदाय अक्सर जलते हुए डीजल की ओर मुड़ते हैं।

"स्टोरेज वास्तव में हमारे इलेक्ट्रिकल ग्रिड को अक्षय होने की अनुमति देने के लिए महत्वपूर्ण टुकड़ा है, " हाइड्रोस्टोर कर्टिस वैनवेल्हेम के सीईओ कहते हैं।

हाइड्रोस्टोर कई कंपनियों और शोध समूहों में से एक है जो अंडरवाटर कम्प्रेस्ड एयर एनर्जी स्टोरेज (यूडब्ल्यू-सीएईएस) की जांच कर रहे हैं, जो इस समस्या का कम लागत वाला और पर्यावरण के अनुकूल उत्तर हो सकता है।

हाइड्रोस्टोर की प्रणाली में, सौर या पवन से अतिरिक्त ऊर्जा एक हवा कंप्रेसर को चार्ज करती है। संपीड़ित हवा को ठंडा करने से पहले एक ट्यूब के नीचे और बड़े पैमाने पर गुब्बारे के लिए बाहर निकाल दिया जाता है। जैसे जमीन पर गुब्बारा उड़ाने से हवा समुद्र में गुब्बारे भरती है, बल्कि कई फीट पानी नीचे धकेलने के कारण हवा अंदर ही संकुचित हो जाती है। गुब्बारे जितने गहरे होंगे, उतनी ही अधिक वायु वे पकड़ सकते हैं। ऊर्जा जारी करने के लिए, ऑपरेटर एक ऑनशोर वाल्व खोल सकते हैं और पानी की अधिकता हवा को बाहर कर देती है, जिससे बिजली उत्पन्न करने के लिए एक टरबाइन घूमता है।

हाइड्रोस्टोर के संस्थापक और अध्यक्ष कैमरन लुईस ने परियोजना के बारे में जारी एक वीडियो में कहा, "आखिरकार हम एक बहुत अच्छी अंडरवाटर एयर बैटरी हैं।"

ऑन-किनारे हाइड्रोस्टोर्स सुविधाओं में संपीड़ित हवा और पीठ में ऊर्जा को परिवर्तित करने के लिए एयर कम्प्रेसर और टर्बाइन की एक प्रणाली है। (Hydrostor)

सीएईएस बिल्कुल नया नहीं है। तकनीक 19 वीं सदी के उत्तरार्ध से चली आ रही है, हालांकि 1970 के दशक के उत्तरार्ध तक ऐसा नहीं था कि जर्मनी के ब्रेमेन में पहला ऊर्जा भंडारण संयंत्र खोला गया था, जिसमें पुराने नमक के डिब्बों में हवा को भूमिगत रूप से बंद कर दिया गया था। तब से, दुनिया भर में कई सीएईएस परियोजनाएं हैं, लेकिन समस्या हमेशा नीचे आती है जहां आप हवा डालते हैं, वानवेलेथेम कहते हैं। स्टील के टैंक बेहद महंगे हैं और मौजूदा कम लागत वाले विकल्प-भूमिगत caverns- कभी भी वे नहीं हैं जहां आपको उनकी आवश्यकता होती है, वे कहते हैं। हाइड्रोस्टोर के पानी के नीचे के गुब्बारे कम से कम समुद्र या गहरी झीलों के पास समुदायों में ऊर्जा भंडारण विधि को संभव बना सकते हैं।

लगभग 180 फीट पानी के नीचे बैठकर, Hydrostor के छह परीक्षण गुब्बारे 29.5 फीट लंबे और 16.4 फीट चौड़े हैं। वे एक urethane-लेपित नायलॉन से बने होते हैं, जो झील और समुद्री तल से जहाजों को ढोने के लिए इस्तेमाल की जाने वाली एक ही सामग्री है - एक कपड़े जो हवा के गहरे पानी के नीचे से बल का एक अच्छा सौदा सामना कर सकता है।

Hydrostor UW-CAES की जाँच करने वाली एकमात्र कंपनी नहीं है। थिन रेड लाइन एयरोस्पेस ने स्वतंत्र रूप से एक समान प्रणाली विकसित की, और 2011 और 2012 में, उन्होंने स्कॉटलैंड के ओर्कनी द्वीपों के तट पर तीन महीनों के लिए कई "ऊर्जा बैग" तैनात किए। इस प्रारंभिक पायलट परीक्षण ने उत्साहजनक परिणाम दिए, जो उन्होंने नॉटिंघम विश्वविद्यालय की एक टीम के सहयोग से एक अध्ययन में प्रकाशित किए।

"चुनौती ग्रिड पैमाने पर एक कदम है, " थिन रेड लाइन के संस्थापक और अध्यक्ष मैक्स डी जोंग कहते हैं। या बल्कि, यह पता लगाना कि ऊर्जा की एक महत्वपूर्ण मात्रा का उत्पादन करने के लिए पर्याप्त हवा को कैसे संग्रहीत किया जाए।

हाइड्रोस्टोर के गुब्बारे ऊर्जा की काफी कम मात्रा रखते हैं। कंपनी सिस्टम की कुल क्षमता का खुलासा नहीं करेगी, लेकिन जनरेटर लगभग एक मेगावाट पर छाया हुआ है। भले ही Hydrostor सिस्टम को स्केल करने की योजना बना रहा हो, लेकिन उन्हें समुदाय पर शुल्क लगाने के लिए कुछ और गुब्बारों की आवश्यकता होती है।

डे जोंग के अनुसार, लंदन के एरे, एक अपतटीय, 175-टरबाइन पवन खेत, ग्रेटर लंदन की विद्युत शक्ति का लगभग 4.2 प्रतिशत उत्पादन करता है। वे बताते हैं कि उत्पादन में एक दिन की कमी की भरपाई करने के लिए पर्याप्त शक्ति का मंथन करने के लिए, आपको सिस्टम के प्रारंभिक परीक्षणों में थिन रेड लाइन एयरोस्पेस के लिए उपयोग किए जाने वाले छोटे गुब्बारों की लगभग 27, 500 आवश्यकता होगी। यह हाइड्रोस्टॉर के बैग के सिर्फ 7, 700 से अधिक के बराबर है।

"क्या आप पाइपलाइन, पाइपिंग की कल्पना कर सकते हैं ... और फिर पर्यावरणीय प्रभाव?" "यह पागलपन है।"

VanWalleghem के अनुसार, Hydrostor के UW-CAES के लिए पार्ट्स सामान्य इलेक्ट्रिक सहित औद्योगिक आपूर्तिकर्ताओं द्वारा किए गए सभी मानक टुकड़े हैं। वह कहते हैं, '' हमारे पास कोई भी तकनीक या विज्ञान नहीं है जिससे हम बड़ी प्रणाली का निर्माण कर सकें। '' यह सिर्फ एक बड़ी मोटर या कंप्रेसर खरीदने के लिए है।

हालांकि, डि जोंग का तर्क है कि बड़े अंडरवाटर सिस्टम का निर्माण उतना सरल नहीं है। “हम जानते हैं कि गैस टर्बाइन उपलब्ध हैं। हम जानते हैं कि पाइपिंग उपलब्ध है, "वह कहते हैं। अज्ञात हिस्सा अंडरसेंट कंटेंट है और आप कितनी गहराई तक [किसी भी सार्थक ऊर्जा भंडारण को प्राप्त करने के लिए इसे डंप करते हैं]।"

प्रारंभिक परीक्षण मुद्रास्फीति (कीथ थॉमसन / थिन रेड लाइन एयरोस्पेस) के दौरान पतली लाल रेखा एयरोस्पेस के मुख्य अभियंता और सीईओ मैक्सिम डी जोंग ने एक UW-CAES "एनर्जी बैग" का निरीक्षण किया।

पानी की मात्रा को अधिकतम करने के लिए एक अंडरवाटर सिस्टम ग्रिड में स्टोर और पंप कर सकता है, इंजीनियरों को बस यह देखना होगा कि वे गुब्बारे और पानी के नीचे के रोड़े को कितना बड़ा बना सकते हैं, साथ ही साथ उन्हें कितना गहरा स्थापित कर सकते हैं।

"कोई कारण नहीं है कि यह काम नहीं करना चाहिए, लेकिन कई कारण हैं कि यह किफायती नहीं होगा, " अमेरिकी ऊर्जा विभाग में ऊर्जा भंडारण कार्यक्रम प्रबंधक, इमर ग्युक कहते हैं। "दक्षता का सवाल हमेशा रहता है।"

जैसे-जैसे पानी की गहराई बढ़ती है, वैसे-वैसे गुब्बारों पर बहुत अधिक पानी नीचे गिरता है, जिससे हवा का अधिक संपीड़न होता है।

डे जोंग कहते हैं, "आपको बेहद मजबूत कुछ चाहिए। यह लगभग अथाह है कि वह चीज कितनी मजबूत है।" अंतरिक्ष वास के लिए उपयोग की जाने वाली सामग्री के आधार पर, थिन रेड लाइन ने एक "स्केलेबल inflatable कपड़े वास्तुकला" का विकास किया और पेटेंट कराया, जो संभवत: संकुचित हवा के पानी के भीतर 211, 888 क्यूबिक फीट की दूरी पर पकड़ सकता है - प्रत्येक हाइड्रोस्टॉर में लगभग 3, 00, 000 क्यूबिक फीट से लगभग 60 गुना अधिक गुब्बारे।

दक्षता के इस समाधान का दूसरा हिस्सा गहरा जा रहा है, डी जोंग बताता है। उनकी कंपनी गहरे समुद्र में तैरती पवनचक्कियों के साथ UW-CAES बाँधने के विचार की जाँच कर रही है। यह समाधान महान जल की गहराई से दोनों विशाल भंडारण क्षमता के एक-दो पंच और कई सीबर्ड के रास्ते से बाहर होने वाली पवन टरबाइन के लाभों और लोगों की दृष्टि रेखा पर पकड़ रखता है। गहरे भंडारण भी गुब्बारे को किनारे के वातावरण के पास संवेदनशील से दूर रखता है।

वास्तविकता बनने के लिए बड़े पैमाने पर UW-CAES के लिए अभी भी बहुत परीक्षण किया जाना है। एक के लिए, पर्यावरणीय प्रभाव अभी भी काफी हद तक अज्ञात हैं। "कनेक्टिकट विश्वविद्यालय के एक समुद्री जीवविज्ञानी एरिक शुल्त्स कहते हैं, " शोर एक बड़ी चीज हो सकती है। "कल्पना कीजिए कि आप गैस का एक गुच्छा मजबूर कर रहे हैं जिसके माध्यम से मैं कल्पना करूंगा कि यह एक संकीर्ण संकीर्ण पाइप है। पाइप के माध्यम से बड़े पैमाने पर हवा के प्रवाह की फुफकार, विशेष रूप से उच्च आवृत्तियों, महासागर-निवासियों के व्यवहार को बाधित कर सकते हैं। फिर भी मछली की आबादी पर इन गुब्बारों के वास्तविक प्रभाव को अभी तक सत्यापित नहीं किया गया है।

VanWalleghem का तर्क है कि पानी के नीचे बैलून सिस्टम वास्तव में समुद्री बायोटा को बढ़ावा दे सकता है, शायद एक कृत्रिम चट्टान की तरह काम कर रहा है। गुब्बारों के लंगर हिस्से में पत्थरों से ढंके होते हैं जो आकार और प्रकार के होते हैं जो स्थानीय मछलियों के काटने का समर्थन कर सकते हैं।

उस ने कहा, सभी समुद्री जहाजों की तरह, उत्सुक बायोटा भी एक समस्या हो सकती है। "हमेशा कुकी कटर शार्क है, " Gyuk कहते हैं। यह बिल्ली के आकार का शार्क खुद को सतहों से जोड़ता है, चिकनी अंडाकार छिद्रों को काटता है।

नए पायलट कार्यक्रम के साथ मंथन के साथ, हाइड्रोस्टोर ने सिस्टम का आकलन करने में मदद करने के लिए डेटा का बेसब्री से इंतजार किया। कंपनी के पास पहले से ही अरूबा में एक बड़ी प्रणाली बनाने के लिए काम करता है। अभी के लिए, इन छोटे द्वीप समुदायों, अपेक्षाकृत कम ऊर्जा जरूरतों और गहरे पानी के निकट तट के साथ, प्रौद्योगिकी के लिए सबसे अच्छा लक्ष्य होने की संभावना है।