3009. 2024
Posljednjih desetljeća svijet se sve više prebacuje s fosilnih goriva na obnovljive izvore energije koji ne proizvode štetne stakleničke plinove, poput iskorištavanja energije vjetra i sunca. Osim toga, zbog razvoja naprednih tehnologija i naglih promjena cijena fosilnih goriva, obnovljivi izvori energije se pokazuju i perspektivno jeftinijima.
Međutim, jedan od najvećih nedostataka solarne energije i energije vjetra je to što su nekontinuirane. Kad nema vjetra i sunca, snaga takvih elektrana dramatično opada. Ali s druge strane, kada su vjetar i sunce u punom zamahu, često se proizvodi više energije nego što mreža može odmah iskoristiti, pa se elektroenergetske tvrtke koriste raznim metodama za pohranjivanje neiskorištene energije, obično u velikim baterijama ili putem crpki koje pune akumulacijske sustave za dobivanje hidroenergije.
Stari rudnici
No, napušteni rudnici koji su povučeni iz upotrebe mogli bi ponuditi isplativo i dugoročno rješenje za skladištenje golemih količina električne energije, i to pomoću gravitacijskih baterija. Napušteni rudnici mogli bi biti ključ rješenja energetske krize, budući da bi se mogli prenamijeniti za skladištenje dovoljne količine električne energije za napajanje cijelog planeta.
Gravitacijske baterije
Gravitacijska baterija je uređaj za pohranu električne energije. Oni pohranjuju energiju generiranu promjenama visine objekta. Njegova funkcija je korištenje viška energije u energetskoj mreži za podizanje određene mase na visinu iznad nulte energetske razine. Zatim kada se ta masa pusti s visine u slobodni pad. Uzrokovano gravitacijskim djelovanjem mase koja ubrzava, potencijalna energija se pretvara u kinetičku energiju, tj. mehaničku energiju za pokretanje generatora čija je svrha pretvaranje mehaničke energije u električnu energiju. Najčešći tip gravitacijske baterije koristi se u pumpno-akumulacijskim hidroelektranama, gdje se za pohranjivanje energije voda pumpa u spremnike na većoj nadmorskoj visini, a oslobađa slobodnim padom kroz turbine za proizvodnju električne energije.
Zašto rudnici?
Gravitacijske baterije su vrlo ekonomično rješenje za skladištenje viška obnovljive energije, ali su konstrukcijski zahtjevne. Moraju imati dovoljno veliku visinu kako bi se postigao energetski dostatan kinetički učinak gravitacije. Kada se kaže dovoljna visina, govori se o stotinama metara visokim konstrukcijama, a pronalaženje povoljnih lokacija za njihovu izgradnju predstavlja poseban izazov. Međutim, budući da su prijašnji rudnici ostavili stotine metara duboka okna zakopana okomito u unutrašnjosti zemlje, takvi bi rudnici diljem svijeta mogli biti isplativo rješenje za izgradnju infrastrukture potrebne za iskorištavanje energije gravitacije. Korištenje tehnologije gravitacijskih baterija u ovim rudnicima moglo bi pomoći u pohranjivanju procijenjenog potencijala do 70 teravatsati (TWh), što je jednako dnevnoj potrošnji električne energije u svijetu.
U tu svrhu, napušteni rudnici diljem svijeta mogu se relativno jeftino prenamijeniti. Većina rudnika već ima visinu (dubinu) potrebnu za iskorištavanje slobodnog pada, a također sadrže osnovnu infrastrukturu i već su spojeni na električnu mrežu.
Investicijski trošak od oko 10 USD po kWh mogao bi imati ukupni potencijal od oko 70 TWh dnevno. Prema Međunarodnom institutu za energiju, ukupna globalna potrošnja energije u 2020. (posljednja godina za koju su podaci dostupni) bila je 24.901 TWh godišnje, odnosno oko 68 TWh dnevno. Dakle, kada bi se gravitacijske baterije ugradile u stare rudnike diljem svijeta, one bi zapravo mogle zadovoljiti cjelokupne energetske potrebe naše civilizacije.
Još jedna prednost gravitacijskog procesa skladištenja energije je što se klasični akumulatori s vremenom prazne, gube kapacitet i postupno gube pohranjenu energiju. A kako gravitacijska metoda pohranjuje energiju u vodu ili pijesak ili kamenje, potencijalna energija masivnog objekta podignutog u visinu se ne prazni, nego traje vječno.
Rad gravitacijskih baterija u napuštenim rudnicima mogao bi i obnoviti ili sačuvati neke poslove koji su izgubljeni kad su ti rudnici zatvoreni.
Izvor:
bug.hr (Objavljeno: 26. siječnja 2023.)
