Ogniwa paliwowe nie są wynalazkiem nowym a mimo to pierwsze medialne doniesienia o Bloom box wytwarzanym przez firmę Bloom Energy wywołały w USA gigantyczną dyskusję o przyszłości zaprezentowanego wynalazku. Nie trudno znaleźć powody takiej reakcji mediów, komentatorów i analityków.
Po pierwsze, przedstawione urządzenie istnieje. Nie jest prototypem, rysunkiem technicznym na deskach kreślarskich. Bloom box pracuje od kilku a nawet kilkunastu miesięcy w prawie 20 firmach – przy tym mówimy tutaj o takich korporacjach jak Google, Wal-Mart, FedEx czy eBay.
Po drugie, za biznesowym projektem Bloom Energy stoi firma Venture Capital z Doliny Krzemowe – Kleiner, Perkins, Caulfield and Byers – zespół ludzi, który ‘odkrył’ Netscape, Amazon i Google (ale także będący dużo bliżej ‘klapy’ niż sukcesu projekt Segway). Co więcej, według nieoficjalnych informacji Kleiner, Perkins, Caulfield and Byers zainwestował w projekt Bloom Energy ponad 100 mln dolarów. Łącznie w Bloom Energy zainwestowano już 400 mln USD.
Po trzecie, konstruktor ogniwa paliwowego i prezes Bloom Energy, K.R. Sridhar, nie jest kontrowersyjnym naukowcem – samoukiem lecz uznanym inżynierem z wieloletnim stażem pracy w NASA, wcześniej pracującym nad udanym projektem urządzenia mającego wytwarzać tlen na Marsie.
Po czwarte, Bloom box idealnie trafia w rynek z urządzeniem zdolnym efektywnie i ekologicznie wytwarzać energię elektryczną. K.R. Sridhar twierdzi, że urządzenie może wytwarzać energię elektryczną z gazu ziemnego w cenie 8-10 centów za kilowatogodzinę, a więc taniej niż koszt energii elektrycznej w wielu rejonach USA.
Zachęcam do obejrzenia 13 minutowego fragmentu programu 60 minutes w telewizji CBS, w którym przedstawiono urządzenie i jego twórcę:
Ogniwa paliwowe w elektrochemicznym procesie przetwarzają paliwo (wodór, gaz ziemny, biogaz). Są efektywne energetycznie. Gdy paliwem jest wodór nie występuje produkcja CO2 – w przypadku używania gazu ziemnego emisja CO2 jest niższa przynajmniej o 50% od tradycyjnych metod wytwarzania energii elektrycznej.
Trzy najważniejsze problemy dotyczące komercyjnego zastosowania Bloom box i ogniw paliwowych to:
-
koszt urządzenia
-
trwałość
-
zdolność do pracy w niskich temperaturach
W tej chwili Bloom box kosztuje $700 000 – $800 000. Przy takiej cenie nie ma szans na komercyjny sukces urządzenia, nawet w Kalifornie gdzie 20% ceny jest subsydiowane przez stanowe, a 30% przed federalne ulgi podatkowe. Sridhar twierdzi jednak, że w okresie dziesięciu lat będzie w stanie produkować Bloom box w cenie $3000 za urządzenie. Jedno, co najwyżej dwa, urządzenia wystarczą do zapewnienia energii elektrycznej amerykańskiemu domowi więc jeśli Bloom Energy osiągnie swój cel to komercyjny sukces urządzenia będzie pewny.
Naturalnie, jeśli Bloom Energy będzie w stanie stworzyć ogniwo paliwowe zdolne pracować przez kilkanaście, kilkadziesiąt lat oraz odporne na niskie (ujemne) temperatury.
Fakt, że Bloom box może być zasilany gazem ziemnym jest poważną zaletą urządzenia. Po pierwsze, 56% amerykańskich gospodarstw domowych już jest podłączona do sieci gazowej. Po drugie, zasoby gazu ziemnego są globalnie bardzo duże oraz posiadają dużo lepsze rozmieszczenie geograficzne z geopolitycznego punktu widzenia. Wreszcie, projekt Bloom Energy wkomponowuje się w ideę smart grid czyli efektywne sieci elektrycznej.
Podsumowując: jest wiele powodów by z entuzjazmem traktować wynalazek Bloom Energy – jednak o tym czy będzie to przełom czy kolejna ślepa uliczka w technologii wytwarzania energii elektrycznej przekonamy się najwcześniej za kilka, kilkanaście lat.
@trystero,
Dzisiaj będę malkontentem i stawiam na to, że to jest Segway. Ciekawy produkt, ale niszowy.
Gospodarstwa domowe nie potrzebują za wiele prądu. Większość potrzeb energetycznych to ogrzewanie (może w USA faktycznie w południowych rejonach prąd do klimatyzacji przekracza potrzeby ogrzewania). Co prawda ogniwa paliwowe maja potencjalnie większa sprawność niż elektrownie cieplne, ale 100% nie przebijesz, a cieplne elektrownie mają sprawność ok 40%, a jeśli dochodzi kogeneracja, to jeszcze można wykorzystać ciepło. Duże elektrownie zawodowe mają ogromne kapitałowe korzyści skali i koszt indywidualnego zestawu ogniw będzie trudno zamortyzować. Są oczywiście straty energii, ale gaz tez trzeba dostarczać i to nie jest tanie.
Ogniwa paliwowe być może się za to przydadzą przy alternatywnych paliwach, jak wodór elektrolizowany dzięki bateriom słonecznym w dzień. Wtedy można być rzeczywiście zupełnie poza siecią. Ale z gazu ziemnego, dla kogoś, kto jest w sieci, wątpię.
Projekt może być o tyle ciekawy, że ich reakacja jest odwracalna, a co za tym idzie, energia wiatru z nocy moze być w nim akumulowana a oddawana w dzień bilanujac sieć energetyczną.
Innym słowy to taki trochę inny akumulator. może być okay, ale jako źródło pradu z gazu to wróże mu najmniejsza przyszłość.
@ poszi
A kiedy Ty nie jestes sceptyczny? :)
Moim zdaniem jesli zejda z kosztami do kilkunastu tysiecy dolarow a pro-ekologiczne prawo podatkowe bedzie dalej istniec to odniosa sukces komercyjny. Na ile zejscie z kosztami, przy utrzymaniu wlasciwosci, jest realne? Nie mam zielonego pojecia.
@ Adam Duda
Jesli energia elektryczna z Bloom box bedzie tansza niz z sieci to ja widze wielka przyszlosc. Na ile to jest prawdopodobne? Patrz wyzej :)
@trystero,
Nie pamiętam żadnego faktycznie powszechnie wykorzystywanego wynalazku, który rodziłby się w świetle jupiterów. Zresztą mało który wynalazek powstaje inaczej niż przez setki drobnych udoskonaleń. Zatem na pewno koszty będą spadać, ale kilkanaście tysięcy dolarów to na pewno nie jest coś “pod strzechę”. Co z tego, że mamy tania jednostkowa energię, jak niesamowicie duży kapitał, który ponadto się zużywa. Elektryczność z wiatraków też jest gratis, jak zaniedbać koszty kapitałowe.
Ogniwa paliwowe są lepsze niż silniki cieplne limitowane cyklem Carnota, ale termodynamika też jest nieubłagalna w przypadku ogniw paliwowych i mamy ograniczoną sprawność prawami fizyki, a nie tylko technologią.
To jest ciekawe rozwiązanie, jeśli chce się mieć zapasowe zasilanie lub gdy mamy paliwo otrzymane nie z sieci. W innym wypadku nie widzę w tym sensu.
Decentralizacja produkcji energii – piękna i potrzebna sprawa. Produkt ciekawy, choć wariant z Bloom Box-em w każdym domu zamiast prądu z sieci wydaje mi się nierealny ze względu na konieczność ciągłego dostarczania paliwa (poza miejscami gdzie istnieje już sieć dystrybucji gazu). Przewidywania, że inicjatywę przejmą koncerny energetyczne, które zajmą się obsługą i dokarmianiem tego typu minielektrowni w każdej dzielnicy są przypuszczalnie bardziej trafne, bo będzie to wygodniejsze dla odbiorców.
Wprowadzenie zdecentralizowanego modelu produkcji energii oznaczałoby wzrost efektywności przez wyeliminowanie strat przy przesyłaniu energii elektrycznej liniami wysokiego napięcia. W połączeniu z możliwością napędzania Bloom Box-ów biogazem wyciskanym ze śmieci może to bardzo pozytywnie wpłynąć na środowisko naturalne, a to duży plus.
Rewolucji w cenach energii raczej bym się nie spodziewał. Specjaliści od nakładania akcyz z pewnością zrobią co w ich mocy, żeby zyski z malejących kosztów produkcji energii nie trafiły przypadkiem do odbiorców końcowych.
Jakość życia może się za to istotnie zmienić, jeśli urządzenia do rozproszonej produkcji energii zostaną skutecznie połączone z technologią bezprzewodowego przesyłu energii. Wyobraźcie sobie urządzenia przenośne nie potrzebujące baterii, domy – instalacji elektrycznej, a elektryczne samochody ładowania… Ogólnie trzeba dbać o zdrowie, może uda się jednak dożyć ery cyberpunku ;)
@AdamDuda
“jako źródło pradu z gazu to wróże mu najmniejsza przyszłość”
Przecież tu o sprawność chodzi! To ma mieć dużo wyższą niż turbina działająca w oparciu o energie ze spalania (a do tego przecież jeszcze eliminacja strat na przesyłaniu energii na setki kilometrów).
To brzmi naprawdę niesamowicie i jeśli tylko nie okaże się, że są jakieś nieprzewidziane skutki uboczne (np. niska trwałość kostki albo ludzie przebywający w pobliżu zamieniający się w krwiożercze zombie), to to może być przełom.
Sprawność sprawnościa, ale ta budka kosztuje i jak rozumime jej utrzymanie też.
A przesyła gazu to gips? też trzeba utryzmywac ciśnienie, też trzeba utrzymywać w dorbym stanie całą sieć gazową.
Straty samego prądu w sieci nie sa takie duże. największe koszta generuje utrzymanie sieci.. konserwacja etc, ale to samo się tyczy sieci gazowej
@Adam Duda
“Sprawność sprawnościa, ale ta budka kosztuje”
Dlatego, jak pewnie już przeczytałeś, akcentują mocno, że w odróżnieniu od innych technologii ogniw paliwowych, w tej nie są używane żadne bardzo drogie materiały. Żaden z nas teraz nie zgadnie o ile są w stanie ściąć koszty przechodząc od produkcji typu chałupnicze wytwarzanie krasnali ogrodowych do produkcji masowej, ale ja bym obstawiał raczej 80% w przeciągu 5 lat a nie 10%.
“Straty samego prądu w sieci nie sa takie duże”
3-6% przy dobrej sieci piechotą nie chodzi. A jeszcze pamiętaj o problemie zmiennego dobowego obciążenia które generuje gigantyczne koszty (chyba że jest tu ktoś, kto nadal myśli że taka wodna elektrownia szczytowo-pompowa produkuje netto prąd ;)
“A przesył gazu”
No jednak widzi mi się tańszym, zwłaszcza że jak to ktoś w filmie mówi realnie to wcale nie musi być tak, że każdy dom ma swój agregat, wystarczy jeden na osiedle/dzielnicę.
@ pierre dolnik
“Rewolucji w cenach energii raczej bym się nie spodziewał. Specjaliści od nakładania akcyz z pewnością zrobią co w ich mocy, żeby zyski z malejących kosztów produkcji energii nie trafiły przypadkiem do odbiorców końcowych.”
Ano właśnie – no i nie po to się wydaje mln dolców dotacji, rozpisuje po gazetach i prowadzi wywiady z politykami na ten temat żeby ktoś tam myślał o jakichś kosztach czy oszczędnościach. Wręcz przeciwnie: wydany na “zieloną” technologię 1mld USD brzmi lepiej niż 0.5 mld USD. Zgadzam się z poszi – w świetle jupiterów nie powstają wielkie wynalazki.
@ralfowitz, poszi
“w świetle jupiterów nie powstają wielkie wynalazki”
Ale przecież ten wynalazek nie powstał w świetle jupiterów. Słyszałeś o nim tydzień temu? Był jakiś reality show transmitowany z Bloom Energy? Nie. Produkt został upubliczniony gotowy i sprawdzony w próbnych wdrożeniach, w fazie przygotowania do masowej produkcji. Powszechne zainteresowanie już tu raczej nie zaszkodzi – na tym etapie może wręcz pomóc zebrać kasę na inwestycje niezbędne do sfinansowania produkcji w ilościach pozwalających na obniżenie ceny.
Wynalazki, które powstają bez rozgłosu są najczęściej technologiami opracowanymi dla celów wojskowych, które później dopiero zostają skomercjalizowane (np. internet, sieci komórkowe, GPS). Albo patentami, które lądują w szufladzie, jak większość polskich wynalazków.
@pierre dolnik,
Ten produkt ledwo istnieje, a już prawie otworzę lodówkę, a tam Bloom box wyskoczy. Jak to nie jest w świetle jupiterów, to nie wiem, co innego może być. To nie chodzi o to, że przy kamerach inżynierowie coś dłubali, ale że to dzieło bardziej marketingu niż myśli technicznej i to za dobrze o jego perspektywach nie świadczy. Skojarzenie Trystero z Segwayem jest jak najbardziej na miejscu (może tylko tam było więcej suspensu).
Jakos nie zauwazylem by wymieniono sprawnosc tego cuda a to ona obok ceny zadecyduje o jego ewentualnym sukcesie. Do celow grzewczych spalanie gazu jest bardziej efektywne a ogrzewanie jest glownym ‘zjadaczem’ energii w domach. W autach owszem, moze to miec sens, aczkolwiek nie nalezy zapominac ze w silnikach cieplnych cieplo nie jest tylko skutkiem ubocznym – w naszym klimacie czesto sie przydaje :-) Generalnie zdanie mam podobne jak poszi.
To wszystko nie jest dla szaraczków,to jest jak energia wiatrowa,którą sprzedają tylko korporacje a normalny człowiek dostaje takie warunki,jak piekarz filantrop który splajtował.Nie wspomnę już o opłacie za użytkowanie środowiska do ekologów.
Ja pozwolę sobie zauważyć, że najbardziej wyważoną opinię wyraził Colin Powell. Będzie to jedna z alternatyw wytwarzania energii. Postęp w tradycyjnych elektrowniach węglowych nie jest tak przełomowy, ale nie zauważyłem aby ostatnio pojawiły się jakieś doniesienia o kwaśnych deszczach dewastujących przyrodę w które obfitowały lata 90-te. Turbiny prądotwórcze osiągają coraz większą sprawność i długoletnią niezawodność. Bloombox natomiast jest czarną skrzynką. Przy tym poziomie tajemnicy nie można oszacować okresu bezawaryjnej pracy. Nie można przedstawić wiarygodnych szacunków rentowności dla takiej inwestycji.
Nie widzę powodu, dla którego podane w materiale informacje o oszczędnościach miałyby być wzięte z kosmosu – a są dość konkretne. Instalacja w Google’u zużywa o połowę mniej gazu ziemnego niż tradycyjna elektrownia przy zasilaniu tego samego centrum serwerowego. CEO Ebay’a mówi wprost, że oszczędzili ponad $100k na energii w ciągu 9 miesięcy instalując Bloom boxy obsługujące 15% zapotrzebowania na energię ich ośrodka. Mówi też, że Boxy dają 5 razy więcej użytecznej energii niż panele słoneczne. To są informacje pozwalające na oszacowanie rentowności inwestycji. Można się spierać o ich wiarygodność, ale nie widzę powodu, żeby taki np. John Donahoe miał sobie robić z gęby cholewę na cały świat. Dla mnie więc wygląda na to, że to rozwiązanie jest ekonomicznie i ekologicznie sensowne – a w takim przypadku raczej nie skończy jak Segway. Znacznie bardziej prawdopodobne, że skończy pod marką Google Energy, czyli działalnością Googla na rynku energetycznym, która uzyskała niedawno licencję na handel energią elektryczną.
http://ecopolitology.org/2010/02/19/google-wins-federal-approval-to-buy-sell-electricity/
“Gdy paliwem jest wodór nie występuje produkcja CO2″
A wodór skąd weźmiesz? Nie ma dobrze – naturalnych złóż wodoru nie ma, a pozyskuje się go na ogół z prądu, którego trzeba włożyć więcej, niż potem wyjdzie.
Wielkie znaczenie będą miały koszty utrzymania, serwisu itd. O ile dobrze pamiętam Trystero sam ostatnio dowodziłeś jak wolno przebiegają zmiany w sektorze energetycznym :) nie wiemy co będzie się działo z cenami gazu i alternatywnych źródeł energi elektrycznej za 20 lat kiedy ta skrzynka będzie miała szansę na komercyjne zastosowanie. Osobiście uważam że większość z istniejących aktualnie znaków zapytania rozwiąże się na niekorzyść bloomboxa, dlatego wielkiego sukcesu nie wróżę. Jestem za to przekonany że znajdzie swoją niszę i skutecznie ją zagospodaruje, wspomnę chociażby o szpitalach itp. które muszą mieć zapewnione alternatywne źródło energii (instytucje takie często są finansowane publicznie więc nawet jęśli kosztowo nie będzie to rozwiązanie korzystne to i tak przy zachowaniu obecnego lobby zielonych może być stosowane ze względów PR itp). Podobnie w świetle choćby kalifornijskiego kryzysu energetycznego (przerwy w dostawach prądu itd. łatwo mi już teraz wyobrazić sobie snoopdoga czy innego tam rapera który wywala na to 700tyś z czystej fantazji, przecież nie wsadzi tych wszystkich lasek do nieogrzanego jakuzzi ;)
Nie wiem kto to wymyślił:
“w przypadku używania gazu ziemnego emisja CO2 jest niższa przynajmniej o 50% od tradycyjnych metod wytwarzania energii elektrycznej”
to jest kompletna bzdura
z 1 mola węgla powstaje jeden mol CO2
i tak będzie zawsze, nigdy nie będzie 0,5mola
@ zenek
Natural gas burns more cleanly than other fossil fuels, such as oil and coal, and produces less carbon dioxide per unit energy released. For an equivalent amount of heat, burning natural gas produces about 30% less carbon dioxide than burning petroleum and about 45% less than burning coal.
http://www.naturalgas.org/environment/naturalgas.asp#greenhouse/
No ale skoro to coś korzysta z gazu ziemnego to ilość uwalnianego CO2 należy porównywać chyba z elektrowniami napędzanymi gazem a nie węglem prawda?
Bo jak nie to ja powiem że to coś jest beznadziejne, gdyż uwalnia nieskończenie wiele razy więcej CO2 w porównaniu z elektrowniami jądrowymi
@zenek i trystero,
Ogniwa paliwowe mają wyższą sprawność generacji energii elektrycznej niż siłownie cieplne, więc pewna dodatkowa korzyść wystąpi w porównaniu z cieplnymi elektrowniami opalanymi gazem. Na jednostke energii całkowitej (cieplnej i elektrycznej) będzie prawie to samo (zależy, która więcej ciepła wypuszcza kominem).
Tym niemnej porównywanie Bloom boxa z weglem to manipulacja.
Myślę, iż nie należy do tego projektu podchodzić ze sceptycyzmem… Zapewne pamiętacie wejście na rynek telefonów komórkowych? Wielkich, drogich i nie dostępnych dla “zwykłych” śmiertelników… A dzisiaj każdy go posiada i nie potrafi sobie wyobrazić życia bez niego!
Niewątpliwą zaletą ogniw jest ich sprawność energetyczna. Nie należny podchodzić do nich jak do perpetuam mobile, ale wydaje mi się, że mają wielka przyszłość (pod warunkiem zminimalizowania kosztów ich produkcji). Jeden z kolegów słusznie napisał, iż sprawność energetyczna bloków energetycznych oscyluje na poziomie około 40%. Weźcie pod uwagę jeszcze straty jakie towarzyszą przesyłowi tej energii (sieci przesyłowe, stacje transformatorowe, pojemność indukcyjna itp.). Jeśli wgłębicie się w Swoje rachunki, to włosy Wam dęba staną jaki to koszt. Takie niewielkie “stacje energetyczne” mogą być elementem małych osiedli, gdzie zostaną wyeliminowane opłaty przesyłowe. Biorąc dalej pod uwagę, że ogrzewamy nasze domostwa (bardzo często energią z sieci ciepłowniczej gdzie znowu koszt przesyłu stanowi niejednokrotnie ponad 50% opłat), to ogniwa mogą dodatkowo zapewnić lokalnie ciepło.
Zwróćcie jeszcze uwagę na fakt, że 85% domostw ma dostęp do instalacji gazowych. Tu także mamy opłaty przesyłowe (niemałe), które z chwilą zwiększenia się poboru gazu powinny ulec zmniejszeniu!
Aaa… jeszcze jedno! Efektem (produktem) ubocznym tych ogniw (w przypadku gazu) jest CO2 i H2. Ogniwa te wytwarzają energię także z wodoru (wtedy produktem ubocznym jest destylowana H2O), który magazynowany może zostać wykorzystany! O efekcie ekologicznym nie będę pisał, gdyż większość z nas nie potrafi tego przełożyć na efekty ekonomiczne! Tak więc reasumując droga jest właściwa, kwestia tylko kosztów…
P.S. Nawiasem mówiąc ciekaw jestem jak zareagują na to kraje OPEC? Może sukcesem tej firmy będzie opłata jaką otrzymają za podjęcie decyzji o zaprzestaniu dalszych prac…???
To ponownie ja.
Dodam jeszcze, że energetyka to tak de facto ciągła żonglerka pomiędzy zapotrzebowaniem odbiorców (zużyciem energii), a jej produkcją (energii w takiej ilości nie potrafimy magazynować)! Ponadto produkcją energii (bez zezwoleń, koncesji itp.) nie może zajmować się każdy “Kowalski”… Tak więc realia naszego codziennego życia mogą zakończyć ten nie wygodny proceder firmy Bloom Energy…