Opuszczone kopalnie będą przekształcane w baterie grawitacyjne? Niezwykły pomysł naukowców

Jak działają akumulatory grawitacyjne? Prosto mówiąc, we wspomnianym systemie wskutek uwolnienia dużego obciążenia (pozwalając mu spaść) generowana jest energia elektryczna. Może być ona wykorzystywana w okresach, gdy zapotrzebowanie na nią jest wysokie. Z kolei w przypadku "nadmiaru energii" w sieci miejskiej, system ma wykorzystać jej część, aby wciągnąć wcześniej opuszczony ładunek z powrotem na górę, przez co skutecznie ma magazynować energię. Jednym z najbardziej znanych modeli tego typu są elektrownie szczytowo-pompowe.

W poprzednim roku naukowcy zaproponowali rozwiązanie, w którym windy w wieżowcach wykorzystywały tzw. regeneracyjne układy hamulcowe do wytwarzania energii elektrycznej przy jednoczesnym obniżaniu ładunków z wyższych pięter na niższe. Z kolei ładunki z wind byłyby wciągane za pomocą autonomicznych robotów.

Kolejnym, nowszym rozwiązaniem jest wykorzystanie opuszczonych kopalń i wdrożenie systemu podziemnego grawitacyjnego magazynowania energii (UGES). W tym rozwiązaniu użyte zostałyby windy zlokalizowane w nieużywanych szybach kopalnianych. Ich pracą byłoby podnoszenie i opuszczanie wypełnionych piaskiem kontenerów.

Windy byłyby wprawiane w ruch (góra - dół) dzięki jednostkom silnikowym/generatorom umieszczonym po obu stronach szybu. Powodowałoby to wytwarzanie energii elektrycznej wskutek tzw. hamowania regeneracyjnego. Część powstałej w ten sposób energii byłaby wykorzystywana w wyniesieniu wind.

Maksymalną wydajność można byłoby uzyskać, w przypadku, gdyby windy przejmowałyby obciążenie z powierzchni, zostawiały go na dole szybu i wracały "puste" na powierzchnię. Jednakże w tym modelu obszar składowania na dnie szybu zostałby ostatecznie wypełniony piaskiem. Według naukowców UGES w skali globalnej może mieć potencjał magazynowania energii od 7 do 70 TWh (terawatogodzin). Większość tego typu elektrowni znajdowałoby się m.in. w USA, Rosji, Indiach i Chinach. Ponadto badacze oszacowali potencjał podziemnego grawitacyjnego magazynowania energii w Polsce, który wyniósłby od 100 do 1000 GWh.

Jak powiedział dr Julian Hunt z IIASA: - Kiedy zamyka się kopalnie, zwalnia się tysiące pracowników [...] UGES stworzyłyby kilka wakatów, ponieważ kopalnia świadczyłaby usługi magazynowania energii po zaprzestaniu działalności. Kopalnie mają już podstawową infrastrukturę i są podłączone do sieci energetycznej, co znacznie obniża koszty i ułatwia realizację elektrowni PMG -. Badania zostały opublikowane w czasopiśmie naukowym Energies.