Pretvaranje napuštenih rudnika u gravitacijske baterije

Znanstvenici iz austrijskog instituta IIASA (Institute of Applied Systems Analysis), smatraju da bi se milijune napuštenih rudnika u svijetu moglo prenamijeniti u takozvane gravitacijske baterije koje će pohranjivati velike količine energije.

Gravitacijska baterija se u osnovi odnosi na sustav u kojem se električna energija stvara otpuštanjem velikog tereta, dopuštajući mu da padne. Ta se električna energija zatim može koristiti u trenucima kada su zahtjevi za strujom iz mreže visoki. U drugim slučajevima, kada postoji višak energije u mreži, sustav gravitacijskih baterija koristi dio te energije da povuče opterećenje natrag, učinkovito pohranjujući energiju za kasniju upotrebu.

Jedna od najčešćih vrsta te tehnologije je ono što je poznato kao pumpno-akumulacijski hidroelektrični sustav. U ovoj postavci, voda se ispušta s visoke nadmorske visine, stvarajući električnu energiju okretanjem turbina dok teče nizbrdo. Kada je višak energije dostupan, voda se pumpa natrag do početne točke.

Znanstvenici iz instituta IIASA prošle su godine predložili drugačiji tip gravitacijske baterije. Osnovna ideja je bila da dizala u visokim zgradama koriste sustave regenerativnog kočenja za generiranje električne energije dok spuštaju težinski teret s viših na niže katove, a autonomni roboti za prikolice uvlačili bi prema potrebi teret u i iz dizala.

Isti istraživači sada su predložili sustav podzemnog gravitacijskog skladištenja energije (UGES) koji se nalazi u rudnicima. Također bi koristio dizala, ali ova bi bila u postojećim napuštenim rudarskim oknima, te bi spuštala kontejnere pune pijeska.

Niz elektromotornih/generatorskih jedinica s obje strane okna pokretao bi svako dizalo gore-dolje, stvarajući električnu energiju putem regenerativnog kočenja na putu prema dolje, a zatim koristio dio te energije na povratku.

Za maksimalnu učinkovitost, dizala bi mogla preuzeti opterećenje pijeskom na površini, ukloniti to opterećenje na dnu okna, a zatim se prazna vratiti na površinu. Obzirom da bi se skladišni prostor na dnu okna u ovom scenariju na kraju napunio pijeskom, kad bi u mreži bilo viška energije, dizala bi morala vratiti dio pijeska natrag na gornju stranu. Za utovar i istovar koristila bi se kombinacija električnih pokretnih traka i kipera.

Znanstvenici procjenjuju da bi UGES mogao imati globalni potencijal skladištenja energije od 7 do 70 TWh (teravat sati), pri čemu bi većina postrojenja bila smještena u zemljama u kojima već ima puno napuštenih rudnika, poput Kine i Indije.

"Kada se rudnik zatvori, on otpušta tisuće radnika. UGES bi stvorio slobodna radna mjesta jer bi rudnik pružao usluge skladištenja energije nakon što prestane s radom", rekao je Julian Hunt iz IIASA-e, glavni autor studije. "Rudnici već imaju osnovnu infrastrukturu i priključeni su na elektroenergetsku mrežu, što značajno smanjuje troškove i olakšava implementaciju UGES postrojenja." 

Rad objavljen u časopisu Energies možete pronaći na ovoj poveznici.