Réamhrá: Cad is Cumhacht-go-Gás ann?
De réir mar iompaíonn an domhan i dtreo fhoinsí in-athnuaite cosúil le gaoth agus an ghrian chun freastal ar éileamh ar fhuinneamh, tá fadhb mhór nár mhór do na saineolaithe dul i ngleic léi: is é sin conas an soláthar agus an t-éileamh a chothromú ar an ngreille leictreachais a bhfuil a fhoinsí cumhachta ag luainiú go nádúrtha. Cé go mbíonn roinnt laethanta go maith ó thaobh na gaoithe agus solas na gréine de, bíonn laethanta eile nach mbíonn. Conas gur féidir linn leas a bhaint as an bhfuinneamh glan seo agus ag an am céanna an ghreille leictreachais a chothromú? Is é an réiteach atá ann do stóráil fuinnimh fhadtéarmach agus ar mhórscála ná: Cumhacht go Gás.
Is teicneolaíocht é cumhacht-go-gás atá deartha chun cumhacht in-athnuaite a chomhtháthú i bhfeidhmeanna éagsúla gáis. Is é an chéad chéim sa phróiseas cumhacht go gás ná an t-uisce a scoilt go hidrigin agus ocsaigin, trí úsáid a bhaint as an bhfuinneamh in-athnuaite breise, ó ghaoth agus gréine. Déantar é seo trí phróiseas ceimiceach ar a dtugtar leictrealú. I gcéim bhreise, is féidir leis an hidrigin a imoibríonn le catalytically le dé-ocsaíd charbóin a thabhairt mar thoradh meatán, próiseas ar a dtugtar freisin cumhacht-go-Meatáin. I gcéim bhreise, is féidir leis an hidrigin iomoibrú go catalaíoch le dé-ocsaíd charbóin chun meatán a chruthú, próiseas ar a dtugtar Cumhacht-go-Meatán.
Teicneolaíocht Cumhacht go Meatáin Electrochaea: Conas a oibríonn sé?
D’fhorbair Electrochaea réiteach ar scála tionsclaíoch maidir le húsáid carbóin a thiontaíonn leictreachas in-athnuaite agus dé-ocsaíd charbóin (CO2) ina ghás in-athnuaite oiriúnach don ghreille ar féidir leis teacht in ionad gáis iontaise nádúrtha. Tógann an teicneolaíocht Cumhacht-go-Meatán seo, ar a dtugtar bithmheatán, hidrigin (H2) a tháirgtear le cumhacht in-athnuaite, agus comhcheanglaítear é le CO2 chun meatán a tháirgeadh (CH4), agus déantar an fuinneamh leictreach in-athnuaite a stóráil go héifeachtach i naisc cheimiceacha an mheatáin. Tá an meatán in-athnuaite seo go hiomlán comhoiriúnach don bhonneagar gáis nádúrtha atá ann faoi láthair. Is féidir é a instealladh i bpíblínte gáis nádúrtha atá ann cheana agus a stóráil ar feadh laethanta, seachtainí nó míonna. Is féidir é a iompar lena úsáid in áit eile freisin nó mar mhalairt air sin é a thiontú go bith-LNG.
Figiúr 1: Gléasra Togra Bithmheáine Electrochaea in Avedøre, An Dánmhairg.
Tríd is tríd, íslíonn bithmheatán an acmhainn suiteáilte tuartha, coinníonn sé seasmhacht i soláthar so-iomparaithe as foinsí in-athnuaite leictreachais agus déantar an úsáid is fearr is féidir a bhaint as leictreachas ciorraithe. Mar a léirítear i bhFigiúr 2, is féidir le bithmheathú cúpláil earnála agus soláthar fuinnimh neodrach CO2 a chumasú. Tá ról lárnach aige mar mhol stórála fuinnimh, leictreachais, teasa, tionscail agus iompair san fhadtéarma. Fágann sé gur féidir dícharbónú níos doimhne a dhéanamh trí earnálacha ar nós teas agus taisteal a chuir san áireamh agus is féidir CO2 a athúsáid mar gás nádúrtha in-athnuaite. Is miocrorgánach é croí-chóras Electrochaea atá tagtha chun cinn go roghnaitheach – ar a dtugtar ‘methanogenic archaea’ — atá fíor-éifeachachtach de bharr a chumais catalaígh agus a stóinseacht thionsclaíoch nach bhfacthas a leithéid riamh roimhe.
Archaea: Cad iad go díreach?
Is éard atá in Archaea ná orgánaigh aoncheallacha 3.5 billiún d’aois (Fíor 3) a chuimsíonn ceann amháin de thrí réimse de na horgánaigh bheo go léir, mar aon le baictéir agus eukaryotes. Úsáideann teicneolaíocht Electrochaea archaea meatángéineach atá forbartha go roghnaitheach; tá a fhios ag na archaea conas rud amháin a dhéanamh agus sin eile, agus déanann siad go maith é. Táirgeann siad meatán ó hidrigin agus CO2 faoi choinníollacha anaeróbacha tríd an imoibriú CO2 + 4 H2CH4 +H2O. Ina theannta sin, déanann siad amhlaidh le héifeachtúlacht carbóin go meatáin > 98 %. In éagmais hidrigin nó CO2, fanann an archaea i mód cúltaca amháin – is féidir leis seo maireachtáil ar feadh uaireanta, laethanta nó míonna gan cur isteach ar na miocrorgánaigh. Dá bhrí sin, tá an cumas ag córas bithmheatáin Electrochaea a bheith ar siúl agus múchta go tapa, agus a bheith ar fáil i mód ‘réidh’ ar chostas íseal.
Fig 3. Grianghraf micreascóp leictreon den Electrochaea archaea, éagsúlú den Methanothermobacter thermautotrophicus. ©An tOllamh Andreas Klingl, 2017
Oileáin Fhuinnimh: Conas is féidir leo buntáiste a fháil ó Theicneolaíochtaí Cumhachta-go-Gás?
Tá go leor dúshlán fuinnimh os comhair na n-oileán geografach mar gheall ar an suíomh sonrach atá acu agus na dálaí aeráide atá acu. Is dea-shamplaí iad seo a leanas do seo: ag braith ar an míntír do bhreosla, costais arda leictreachais, teorannú ar ghiniúint fuinnimh, agus míchothromaíochtaí ar éileamh agus freagartha fuinnimh de bharr turasóireacht. Is féidir cabhrú chun aghaidh a thabhairt ar na bacainní seo trí rialú, agus bainistiú a dhéanamh ar fhoinsí fuinnimh agus na próifílí ualaigh atá i gceist. Ina theannta sin, le comhtháthú na réiteach stórála fuinnimh, is féidir cabhrú freisin trí sciar níos mó den fhuinneamh in-athnuaite a chur i bhfeidhm agus cobhsaíocht agus athléimneacht na greille leictreachais a chinntiú.
Dá bhrí sin, is féidir le cumhacht go gás a bheith ina réiteach ar na baic seo le haghaidh pobail neamhspleách ar nós na bpobal oileánda, trí chumasú a dhéanamh ar ábhar agus timthriallacha fuinnimh neamhspléacha.
I ndeireadh na dála, cuireann córas cumhacht go gás buntáistí ar fáil i dtreo neamhspleáchas iomlán leictreachais do phobail oileánda. Is féidir na saoráidí giniúna leictreachais agus an córas cumhacht go gás a thoisiú ionas gur féidir an t-éileamh ar fad ar leictreachas, éagsúlachtaí séasúracha san áireamh, a shásamh tríd an táirgeadh áitiúil i gcónaí. Is féidir é sin a dhéanamh i saoráidí príomhghiniúna (gaoth, PV, bithmhais) nó trí ghás in-athnuaite stóráilte a athleicriú go leictreachas glas. Gan cumhacht go gás, ní féidir ach earnáil an leictreachais agus earnáil an teasa a dhícharbónú trí úsáid a bhaint as fuinneamh in-athnuaite agus réitigh stórála gearr-go-meánacha.
Micheál Ó Móráin (Údarás na Gaeltachta)
