Блог

Aug 11, 2023

Гравитационные «батарейки» могут помочь в создании весомого возобновляемого источника энергии.

В июле 2020 года компания Energy Vault построила эту огромную «батарею» в Швейцарских Альпах. Он высвобождает энергию — электричество — или сохраняет ее, медленно опуская или поднимая тяжелые блоки. Энергетическое хранилище Стивена

В июле 2020 года компания Energy Vault построила эту огромную «батарею» в Швейцарских Альпах. Он высвобождает энергию — электричество — или сохраняет ее, медленно опуская или поднимая тяжелые блоки.

Энергетическое хранилище

Стивен Орнес

24 августа 2023 г., 6:30 утра

Это еще одинв нашей серииисторий, раскрывающих новые технологии и действия, которые могут замедлить изменение климата, уменьшить его последствия или помочь сообществам справиться с быстро меняющимся миром.

На восточной окраине Чехии есть большая дыра в земле. Это недалеко от границы с Польшей на севере и Словакией на западе. Прямо сейчас эта дыра выглядит как темная яма небытия. Но в этом некоторые исследователи видят потенциальное решение надвигающейся энергетической проблемы.

Яма имеет размеры около 7 метров (23 фута) в поперечнике и 274 метра (899 футов) в глубину. Это делает его почти таким же глубоким, как высота Эйфелевой башни. Шахта погружается в широкое подземное угольное месторождение, простирающееся до Польши. До 2021 года яма использовалась как шахта. Добытый из него уголь сжигали для выработки электроэнергии.

Но если все пойдет по плану, вскоре эта дыра будет играть совсем другую роль в выработке электроэнергии.

Инженеры полагают, что шахту можно переоборудовать для хранения энергии. Он будет работать как своего рода подземная аккумуляторная батарея. Но это не что иное, как AAA или AA или батареи, которые питают электромобили. Он не был бы маленьким и оставался бы на месте годами, если не десятилетиями. И в нем не будут использоваться редкие металлы или иметь положительные и отрицательные клеммы.

Вместо этого эта батарея будет огромной и будет работать под действием силы тяжести.

«Это гравитационная система хранения энергии», — объясняет Гэвин Эдвардс. Он работает в компании Gravitricity, расположенной в Глазго, Шотландия. Эдвардс также является инженером-механиком в проекте, который должен начаться позднее в этом году.

Идея проста. Подвесьте высокую колонну из металлических блоков на толстых тросах внутри шахты. Блоки будут изготовлены из стали и наполнены железом — поэтому они довольно тяжелые. «По сути, мы будем пытаться поддержать Статую Свободы из ее головы», — объясняет Эдвардс. Тросы наматываются на прочные шкивы и прикрепляются к лебедкам наверху.

Системы, основанные на гравитации, иллюстрируют идею потенциальной и кинетической энергии. Потенциальная энергия определяется положением чего-либо, например, его высотой над землей. Кинетическая энергия определяется как энергия, заключенная в чем-то в движении. Гравитационные системы получают больше потенциальной энергии, когда поднимается что-то тяжелое — вода, камень или гравий. Потенциальная энергия становится кинетической энергией, которая может вращать турбину, когда тяжелый материал каким-то контролируемым образом опускается.

Для выработки электроэнергии лебедки позволяют блокам медленно опускаться в шахту. Когда блоки упадут, прикрепленные кабели будут вращать турбины, которые приводят в действие генераторы. Машина работает в обратном направлении для накопления энергии. Когда надземные ветряные турбины (или солнечные панели) производят больше энергии, чем необходимо, дополнительная энергия будет использоваться для запуска лебедок, поднимая блоки обратно на шахту. Это заряжает эту «батарею», чтобы она была готова к следующему использованию электроэнергии.

Такие батареи с гравитационным зарядом могут помочь решить надвигающуюся проблему, поскольку мир переходит к более широкому использованию возобновляемых источников энергии. Возобновляемые источники энергии, такие как ветер и солнечная энергия, могут генерировать электроэнергию без образования парниковых газов. Это лучше для окружающей среды.

Но солнечные панели производят электричество только тогда, когда светит солнце. Турбина, вращающаяся часть ветроэнергетической системы, может производить электричество только тогда, когда ветер двигает ее лопасти. Иногда эти системы не производят энергию. В других случаях они могут производить больше энергии, чем можно использовать сразу. Чтобы расширить использование этих систем, обществу нужны более крупные и лучшие способы хранения избыточной энергии и удержания ее до тех пор, пока она не понадобится.

Обычные батареи предлагают одно решение. Они «очень хороши для телефонов и автомобилей», — говорит Джо Чжоу. «Но, — добавляет он, — они слишком дороги для энергосистемы». Рядом с Сан-Франциско, Калифорния, Чжоу руководит Quidnet, компанией по хранению энергии. «Должно быть что-то еще, подешевле», — говорит он.