دانشمندان پیشنهاد تبدیل معادن متروکه به باتری‌های گرانشی را داده‌اند

هنگامی که معدن تهی سنگ معدن خود می‌شود، دیگر هیچ فایده‌ای ندارد و  تبدیل به یک سوراخ متروکه در زمین تبدیل می شود. با این حال، طبق یک مطالعه جدید، این معادن می‌تواند در باتری‌های گرانشی ذخیره‌کننده انرژی کار کند.

اما اول از همه، ببینیم که منظور از باتری گرانشی چیست؟

باتری گرانشی، سیستمی است که در آن الکتریسیته با رها کردن یک بار سنگین و سقوط آن تولید می‌شود. این برق را می‌توان در مواقعی که نیاز به شبکه شهری زیاد است استفاده کرد. در مواقع دیگر، هنگامی که انرژی اضافی در شبکه وجود دارد، سیستم باتری گرانشی مقداری از آن انرژی را برای بالا کشیدن بار استفاده می‌کند و به طور موثر انرژی را برای استفاده بعدی ذخیره می‌کند.

یکی از رایج‌ترین انواع این فناوری، سیستمی است که به عنوان سیستم هیدروالکتریک ذخیره سازی پمپی شناخته می‌شود. در این تنظیمات، آب از ارتفاع بالا آزاد می‌شود و با چرخاندن توربین‌ها در حین سرازیری، برق تولید می‌کند. هنگامی که انرژی اضافی در دسترس باشد، همین آب به نقطه شروع پمپ می‌شود.

سال گذشته، دانشمندان موسسه بین‌المللی تحلیل سیستم‌های کاربردی اتریش (IIASA) نوع متفاوتی از باتری گرانشی را پیشنهاد کردند. ایده اصلی این بود که آسانسورها در ساختمان‌های بلند از سیستم‌های ترمز احیاکننده برای تولید برق استفاده کنند و در عین حال بارهای وزنی را از طبقات بالاتر به طبقات پایین‌تر به پایین ببرند. ربات‌های تریلر خودران بارها را در صورت نیاز به داخل و خارج آسانسور می کشند.

سیستم ذخیره‌سازی انرژی گرانشی زیرزمینی (UGES) مبتنی بر معدن می‌رساند که اخیراً توسط همین محققان پیشنهاد شده، به همین ترتیب از آسانسورها استفاده می‌کند، اما این آسانسورها در چاهک‌های معادن بلااستفاده موجود هستند و ظروف پر از ماسه را بالا و پایین می‌برند.

برای حداکثر کارایی،  شن در سطح بار این آسانسورها کرد، آن بار را در پایین چاه معدن برداشته و سپس خالی به سطح بازگردند.

در این سناریو، فضای ذخیره سازی در پایین شفت در نهایت با ماسه پر می شود. به همین دلیل، هنگامی که انرژی اضافی در شبکه وجود داشت، آسانسورها مجبور بودند مقداری از ماسه را به سمت بالا برگردانند.

دانشمندان تخمین می زنند که UGES می‌تواند پتانسیل ذخیره سازی انرژی جهانی بین 7 تا 70 تراوات ساعت (تروات ساعت) داشته باشد، و اکثر نیروگاه‌ها در کشورهایی قرار دارند که در حال حاضر معادن متروکه زیادی وجود دارد، مانند چین، هند، روسیه و … ایالات متحده

وقتی یک معدن بسته می‌شود، هزاران کارگر را اخراج می‌کند. معادن در حال حاضر زیرساخت های اولیه را دارند و به شبکه برق متصل هستند که به طور قابل توجهی هزینه را کاهش می‌دهد و اجرای نیروگاه های UGES را تسهیل می‌کند.

این مقاله اخیراً در مجله Energies منتشر شده .

منبع: IIASA