Lissabonin NOVA-yliopiston ja Lissabonin yliopiston tutkijat ovat selvittäneet, voitaisiinko syvällä maan alla olevia huokoisia kiviä käyttää ylimääräisen uusiutuvan sähkön varastointiin paineilmana.

Heidän mallintamassaan suotuisimmassa skenaariossa yksi ainoa maanalainen varasto voisi varastoida jopa 1 TWh energiaa, mikä riittää lähes kattamaan joidenkin keskikokoisten portugalilaisten kaupunkien kulutuksen.

Idea kuulostaa futuristiselta, mutta paineilman avulla tapahtuvaa energian varastointia on käytetty eri muodoissa jo 1970-luvulta lähtien. Portugalilaisten tutkijoiden tutkimuksen kohteena on, miten se voisi toimia luonnollisesti huokoisissa kalliomuodostelmissa huomattavassa syvyydessä.

Miten se toimii?

Kun tuuliturbiinit tai aurinkopaneelit tuottavat enemmän sähköä kuin välittömästi tarvitaan, ylijäämäenergiaa voitaisiin käyttää kompressorien käyttämiseen.

Ilma puristettaisiin sitten kaivoon, mahdollisesti satojen tai jopa tuhansien metrien syvyyteen maan alle, huokoisten kivien rakeiden välissä luonnostaan oleviin pieniin tiloihin.

Näissä tiloissa on yleensä suolaista vettä, joka ei sovellu juomavedeksi. Paineilma syrjäyttää veden ja jää paineistettuna maan alle.

Kun sähköä tarvitaan uudelleen, prosessi käännetään päinvastaiseksi. Paineistettu ilma tuodaan takaisin maan pinnalle, missä sen laajeneminen voi käyttää turbiineja ja tuottaa sähköä. Prosessissa ei tarvitse polttaa polttoainetta.

Ricardo Pereira, tutkija NOVA:n tiede- ja teknologia-alan korkeakoulun GeoBioTec-yksikössä, kertoi Euronewsille, että maaperää voitaisiin käytännössä käyttää akkuna, joka voisi varastoida riittävästi energiaa pienten kaupunkien tarpeisiin.

Tutkijat testasivat erilaisia geologisia olosuhteita ja syvyyksiä selvittääkseen, kuinka paljon energiaa voitaisiin teoriassa varastoida.

Heidän parhaassa skenaariossaan energiatiheys oli jopa 156 kWh kuutiometriä kohti ja suurin varastointikapasiteetti noin 1 TWh 3 000 metrin syvyydessä. Pereira korosti, että tämä edustaa optimaalista skenaariota eikä sitä, mitä jokaisella maanalaisella kohteella voitaisiin saavuttaa.

Portugalilla saattaa olla siihen sopiva geologia

On toinenkin syy, miksi tutkimus voi olla erityisen kiinnostava Portugalin kannalta.

Tutkijat selvittävät parhaillaan, missä sopivia kalliomuodostelmia saattaisi olla, ja Lusiitanian altaan, joka ulottuu suunnilleen Lissabonin ja Aveiron välille, on osoittautunut alueeksi, jolla on huomattavaa potentiaalia.

Se kattaa sattumalta myös yhden maan teollistuneimmista alueista, jossa tuuli-, aurinko- ja vesivoimaa hyödynnetään jo laajalti.

Lissabon ja Almada kuuluvat alueisiin, joita tutkijat ovat korostaneet potentiaalisesti kiinnostavina niiden väestömäärän ja teollisen toiminnan vuoksi.

Maanalainen varastointi voisi myös auttaa sähköverkkoa, kun jokin menee pieleen.

Paineilmajärjestelmät voivat mahdollistaa niin sanotun ”black startin”, jonka avulla sähkön tuotanto voidaan käynnistää ilman, että verkosta tarvitaan aluksi virtaa.

Pereira totesi, että tällainen teknologia olisi saattanut auttaa selviytymään joistakin vaikeuksista, joita koettiin Iberian niemimaan sähkökatkoksen aikana vuonna 2025, vaikka hän korostikin varovaisesti, ettei se olisi tarjonnut ihmelääkettä tuon mittakaavan sähkökatkokseen.

Suurin este saattaa olla lainsäädäntö

Älä odota, että maanalaisia energiavarastoja ilmestyisi vielä heti ympäri Portugalia.

Pereira arvioi, että projektin vieminen geologisista tutkimuksista porausten ja testien kautta lopulta käyttöönottoon voisi kestää viidestä kymmeneen vuotta.

On myös välittömämpi ongelma. Tutkijan mukaan Portugalissa ei tällä hetkellä ole erityislainsäädäntöä, joka sallisi tämän tyyppisen maanalaisen energian varastoinnin.

Koska maaperä kuuluu valtiolle, yritykset eivät voi yksinkertaisesti ryhtyä kehittämään maanalaisia varastointihankkeita ilman asianmukaista sääntelykehystä. Pereira kertoi Euronewsille, että lainsäädännön puute estää tällä hetkellä yrityksiä edistymästä edes riittävän yksityiskohtaisiin alustaviin tutkimuksiin.

Toistaiseksi portugalilaisten työssä on kyse pikemminkin mahdollisuuksien kartoittamisesta kuin uuden energiaprojektin julkistamisesta.

Mutta jos sopiva geologia löydetään ja sääntelykysymykset ratkaistaan, osa erityisen aurinkoisina tai tuulisina päivinä tuotetusta sähköstä voitaisiin jonain päivänä varastoida varsin yllättävään paikkaan: syvälle Portugalin maaperän kallioihin.