Opuszczone kopalnie będą przekształcane w baterie grawitacyjne? Niezwykły pomysł naukowców
Jak donoszą naukowcy, szyby opuszczonych kopalń mogą posłużyć jako tzw. akumulatory grawitacyjne, które będą magazynowały energię. Jak działa ta technologia?
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.
