Baterie grawitacyjne w opuszczonych kopalniach mogłyby zasilić całą planetę

Kategorie: 

Źródło: tg

Baterie grawitacyjne są nowym kandydatem nr 1 do magazynowania nadmiaru energii nieuchronnie generowanej w naszych systemach. Nad rozwojem takich baterii pracuje kilka startupów. Wszyscy mówią, że grawitacja to niezawodny przyjaciel, który nigdy nie wyparuje i zawsze będzie działał.

 

Ale znalezienie miejsca do zainstalowania takich baterii nie jest łatwym zadaniem. Niedawno naukowcy uznali, że opuszczone kopalnie na całym świecie są opłacalnym rozwiązaniem, które może również zapewnić miejsca pracy. A liczba takich kopalń pozwala na przechowywanie całej energii świata. Rozpadające się górnicze miasta mogą mieć kolejną szansę.

 

Jednym z problemów związanych z energią jest to, gdzie magazynować nadmiar energii. Jest to szczególnie prawdziwe w przypadku pojawiających się źródeł energii wiatrowej i słonecznej, które często generują więcej energii, niż sieć może zużyć od razu, a następnie mogą generować prawie nic przez kilka dni. Dlatego firmy energetyczne zdecydowanie muszą jakoś przechować to, co zostało. Zwykle do tego celu buduje się bardzo drogie akumulatory lub wykorzystują całe jeziora, pompując wodę w górę z nadmiarem energii, a przy jej niedoborze, pozwalając wodzie spłynąć w dół, obracając turbiny generatorów.

 

W Chinach, gdzie trzeba magazynować tysiące terawatogodzin i nie ma wystarczającej liczby odpowiednich jezior, budowane są unikalne magazyny sprężonego powietrza do magazynowania energii. To rynek wart kilkadziesiąt miliardów dolarów. Do 2030 roku Imperium Niebieskie będzie zawierało do 25% ich „dodatkowej” energii. Jeden z takich magazynów, który spręża powietrze z nadmiarem energii i umożliwia rozszerzanie się powietrza w przypadku niedoboru, już pomaga w utrzymaniu nieprzerwanego zasilania stolicy kraju, tj. Pekinu.

 

Jest chyba jeszcze bardziej naturalny sposób magazynowania nadmiaru energii, tj. grawitacja. Po prostu coś podnieś, zwiększając jego energię potencjalną, a kiedy to konieczne, pozwól mu opaść, oddając tę energię z powrotem w procesie. Tutaj nie możesz nawet obracać żadnych turbin i nie budować żadnych skomplikowanych konstrukcji. Wydajność takiego systemu, według odczuć, może być wyższa, tj. ma mniej poszczególnych części, na stykach których mogą wystąpić straty. Pozostaje tylko jeden problem, a mianowicie, gdzie znaleźć magazyn o takim rozmiarze? I kto zbuduje?

 

Najtańszym rozwiązaniem zaproponowanym w 2015 roku jest zwykły wózek. Powstał w Kalifornii i nazywał się ARES. Kiedy wieje wiatr, przyczepa jest ciągnięta pod górę, a gdy wiatr ucichnie, powoli stacza się w dół, oddając część energii zużytej na jej wzniesienie.

 

System działa już doskonale i podobno wykazuje sprawność na poziomie 86%. Wózek waży 5,6 tony, długość toru wynosi 380 metrów. Niemal każda farma wiatrowa może obok siebie wybudować taką drogę i jest to nawet stosunkowo niedrogie.

 

To prawda, że aby w ten sposób zmagazynować co najmniej 12,5 megawatogodzin, trzeba będzie zbudować linię kolejową o długości 8 km. Niestety takiego wózka nie da się eksploatować na istniejących torach, bo prawdziwe pociągi też muszą gdzieś jechać. Okazuje się więc, że jeśli spróbujemy zmagazynować w ten sposób cały nasz nadmiar energii, będziemy musieli poświęcić na to setki kilometrów dróg. Załóżmy, że całkowita zdolność magazynowania energii w Chinach w 2021 r. wyniosła 43,44 GWh, aby to wszystko pomieścić w wózkach, potrzebna jest sieć kolei o długości 1320 kilometrów. Im więcej kilometrów przeznaczysz na drogi, tym mniej pozostanie dla samych stacji. Taki rodzaj kontrproduktywny.

 

Inną opcją zaproponowaną w 2017 roku jest budowa gigantycznych wież. Z ogromnymi, potężnymi dźwigami, które z nadmiarem energii podniosłyby 35-tonowe bloki cementowe, a następnie pozwoliły im zatonąć. Koncentracja energii jest znacznie wyższa, dodatkowa przestrzeń nie jest marnowana, a grawitacja działa. Rozwojem tej technologii zajmuje się w szczególności szwajcarski startup Energy Vault. Jest to jedna z ulubionych firm Światowego Forum Ekonomicznego, z setkami milionów inwestycji od Saudi Aramco, SoftBank i innych. Akcje start-upu są już notowane na giełdzie (token NRGV), a kapitalizacja w szczycie wynosiła 2,5 miliarda dolarów.

 

Energy Vault chce budować „inteligentne” wieże grawitacyjne. Z kompleksami mega-dźwigów o wysokości 120 metrów, po sześć na każdej wieży. Będą podnosić 35-tonowe bloki, układając je wokół siebie. Okazuje się, że „zbudują” wokół siebie ogromny (ale bezużyteczny) betonowy wieżowiec, a w razie potrzeby będą go powoli rozbierać. W tym samym czasie specjalne oprogramowanie zagra w „energetycznego Tetrisa”, przesuwając klocki w górę i w dół, aby jak najefektywniej generować lub wydawać energię.

 

Obiecuje się sprawność do 80-90%, a łączna moc wyjściowa (w tym przypadku pełna pojemność magazynowa) to od 2 do 5 MW, jak w przeciętnych elektrowniach wodnych. To wciąż jednak jest w teorii. Wszystko zależy od algorytmów oprogramowania i tego, jak model sprawdzi się w rzeczywistości.

 

Pierwsze prawdziwe wieże obiecano w 2019 roku. Do tej pory Energy Vault dysponuje kilkoma małymi próbkami roboczymi o wysokości 20 metrów, ale ich udźwig jest kilkadziesiąt razy niższy niż deklarowany, co nie jest zbyt zachęcające, biorąc pod uwagę koszty budowy i utrzymania dźwigów. Inwestorzy zaczynają się martwić. Od czerwca tego roku kapitalizacja spółki stale spada i obecnie wynosi około 600 mln dolarów.W przybliżeniu tyle samo zainwestowano w Energy Vault w ciągu 5 lat istnienia startupu.

 

Faktem jest, że istnieje znacznie tańszy (i co za tym idzie bardziej oczywisty) sposób magazynowania energii grawitacyjnej. Mianowicie opuszczone kopalnie, w których kiedyś wydobywano np. złoto lub węgiel.

 

Nie trzeba nawet niczego budować. Skarbce są gotowe. Ich praca jest niezależna od pogody. Są chronione przed wiatrem i deszczem. I nikomu nie przeszkadzają, w ogóle nie zajmują dodatkowej przestrzeni.

 

Oczywiście w Chinach magazyny sprężonego gazu działają również w jaskiniach, ale zwykłe kopalnie się do nich nie nadają. Po prostu nie może być wycieków gazu i wszystko musi być szczelne. Tutaj wystarczy dowolna duża pusta przestrzeń. Nie ma specjalnych wymagań technicznych, a wyniki wcale nie lepsze.

 

Nowe badania Międzynarodowego Instytutu Analiz Systemów Stosowanych (IIASA) informują nas o takiej potencjalnej ścieżce. Naukowcy argumentują w nim, że zlikwidowane kopalnie można ponownie wykorzystać do obsługi baterii grawitacyjnych i mogą z łatwością zgromadzić wystarczającą ilość energii, aby zaspokoić obecne zapotrzebowanie całej planety.

 

W projekcie IIASA nadmiar energii wykorzystywany jest również do podnoszenia ciężkich przedmiotów. A potem spada obciążenie, napędzając turbinę i zamieniając energię kinetyczną upadku na użyteczną dla nas energię elektryczną, którą łatwiej przekazać konsumentom.

 

Teoretycznie wszystko, co ma dużą wagę, takie jak woda lub ciała stałe, może działać jako baterie grawitacyjne. W badaniu IIASA piasek opadł i podniósł się w opuszczonych szybach kopalnianych. Poruszano się tam i z powrotem między komorami górną i dolną w zależności od zapotrzebowania na energię. Dobra wiadomość jest taka, że jest całkowicie bezpieczny, tj. nic się nie stanie, jeśli wycieknie.

 

Kolejną zaletą całego procesu jest to, że zazwyczaj akumulatory z czasem ulegają samorozładowaniu. Stopniowo tracą one zdolność utrzymywania nagromadzonej energii, tak że po kilkudziesięciu latach konieczne jest zainwestowanie w ich naprawę lub wymianę, ale metoda grawitacyjna przechowuje energię w piasku (lub czymś innym ciężkim), który nie ulega samorozładowaniu. Możemy być pewni, że zgromadzona energia potencjalna pozostanie z nami za dziesięć, za dwadzieścia i za sto tysięcy lat.

 

Aby zgromadzić tę energię, IIASA proponuje wykorzystanie opuszczonych kopalń, których według nich na całej planecie są już miliony. W tym celu można je bardzo tanio przerobić. Większość z nich zawiera już podstawową infrastrukturę, jest przystosowana do regularnego podnoszenia dużych ciężarów i jest podłączona do publicznej sieci energetycznej.

 

Naukowcy obliczyli, że koszty inwestycji w podziemne magazynowanie grawitacyjne wyniosą od 1 do 10 dolarów za kWh, czyli stosunkowo niedrogo. Szacuje się, że globalny potencjał magazynowania energii tej technologii wynosi od 7 do 70 TWh, przy czym większość tego potencjału jest skoncentrowana w Chinach, Indiach, Stanach Zjednoczonych i Rosji. Do 70 TWh – podczas gdy według Międzynarodowego Stowarzyszenia Energetycznego światowe zużycie energii w 2020 r. wyniosło 24 901,4 terawatogodzin, czyli około 68 terawatogodzin dziennie.

 

Badanie sugeruje również, że działanie baterii grawitacyjnych w opuszczonych kopalniach może przywrócić lub uratować część miejsc pracy utraconych po zamknięciu tych kopalń. To niewątpliwie nieoczekiwany plus.

 

Generalnie okazuje się, że jest to dość eleganckie przejście na energetykę wiatrową i słoneczną, w której przydatne okażą się stare kopalnie, wydobywające niegdyś węgiel. Nie trzeba będzie ich chować ani robić problemu dla przyszłych pokoleń. Okazuje się, że wszystko, co robiliśmy wcześniej, również nie poszło na marne.

 

Ocena: 

5
Średnio: 5 (1 vote)
Opublikował: tallinn
Portret użytkownika tallinn

Legendarny redaktor portali zmianynaziemi.pl oraz innemedium.pl znany ze swojego niekonwencjonalnego podejścia do poszukiwania tematów kontrowersyjnych i tajemniczych. Dodatkowo jest on wydawcą portali estonczycy.pl oraz tylkoprzyroda.pl gdzie realizuje swoje pasje związane z eksploracją wiadomości ze świata zwierząt


Komentarze

Portret użytkownika Hannto

Pierwsze słyszę żeby węgiel

Pierwsze słyszę żeby węgiel był wydajny i ekologiczny. W zasadzie to jest to tak przestarzałe, mało wydajne i nie ekologiczne źródło energii że trudno o coś gorszego. W sensie jasne może i to byłoby wydajne i ekologiczne ale tylko gdybyśmy ten węgiel próbowali rozszczepić w reaktorze. Tyle że nawet wtedy są lepsze opcje niż węgiel. Oczywiście ropa, gaz i węgiel to były cudowne rzeczy ale w erze industrialnej bo dziś najczystsza i najwydajniejsza energia pochodzi z elektrowni jądrowych (oczywiście trudno się wielu ludziom z tym pogodzić bo mylą to z bombą atomową). I kij mnie obchodzi że górnicy stracą prace (w sumie jeśli chcą to zawsze mogą zatrudnić się do wydobycia materiałów rozsczczepialnych) bo już najwyższy czas pożegnać się z przestarzałą technologią z przed paru wieków. Wystarczy że spora część ludzi jest mentalnie w średniowieczu więc chociaż niech technologia będzie na czasie.

Portret użytkownika euklide⁣s

W sensie jasne może i to

W sensie jasne może i to byłoby wydajne i ekologiczne ale tylko gdybyśmy ten węgiel próbowali rozszczepić w reaktorze

Węgla jełopie nie da się rozszepić w reakcji egzotermicznej, tylko ewentualnie można by go z wielkim trudem syntezować w pierwiastki cięższe, tylko musiałbyś mieć kurwa supermasywną gwiazdę, a nie reaktor. Uwielbiam takich specjalistów jak ty. Jesteś nowoczesny jak wczesne średniowiecze.

Portret użytkownika Hannto

Widzę że nie wiesz że iż

Widzę że nie wiesz że iż każdy pierwiastek da się rozszczepić jeśli używasz odpowiedniego reaktora rozszcepieniowego. Udowodniono to wielokrotnie choćby rozszczepiając śmieci organiczne w ramach projektu eksperymentalnego. Fakt że tych reaktorów się nie używa jest spowodowany jedynie przez to że są niewydajne w porównaniu ze standarowym modelem. Co więcej wcale nie syntezuje się tak trudno pierwiastków ciężkich bo każda gwiazda jest w gruncie rzeczy reaktorem. Prawdziwy problem stanowi tu utrzymanie stabilności takiego reaktora w przypadku rozszczepiania pierwiastków i dlatego używa się tych które nawet bez ingerencji uległyby w krótkim czasie rozpadowi. Chcesz zgrywać inteligentnego to chociaż rób to dobrze, a nie byle jak bo w ten sposób nie oszukasz nikogo z wyjątkiem IQ poniżej 70.

Portret użytkownika pangolin

 Wiem o co chodzi. W jednym z

 Wiem o co chodzi. W jednym z odcinków 'Żwirka i Muchomorka" było pokazane jak mają w domku i tam na ścianie wisiał zegar i on miał właśnie taką jakby bateryjkę grawitacyjną jakby szyszki wisiały na łańcuszku.  To był ten odcinek jak myszka Filipka uratowała domek Żwirka i Muchomorka. A  Borsuk Pasibrzuch dostał klapsy od zegara bo był zły.  

Portret użytkownika Kwazar

"Baterie grawitacyjne w

"Baterie grawitacyjne w opuszczonych kopalniach....Nad rozwojem takich baterii pracuje kilka startupów" Baterie grawitacyjne....taaaa tylko co jeszcze ? Kupuję wszystkie opuszczone kopalnie z bateriami ! Co prawda nie mam pieniędzy ale jeśli tylko takowe baterie tam są, to WYSTARTOWUJĘ UPOWO i bierę pożyczkę i kupuję taką kopalnie a właściwie biere wszystkie te baterie.No i tyle w temacie. 

Portret użytkownika Grzegorz

100 kg podniesione o 10

100 kg podniesione o 10 metrów daje energię równą 2,7 Wh 

1000 kg podniesione na 100 metrów daję energię równą 270 Wh

10 ton podniesione na 100 metrów daję 2,7 kWh 

Tak więc aby zmagazynowac MWh to trzeba bardzo duże masy żędu tysięcy ton a to tylko w elektrowniach wodnych - szczytowo pompowych... 

Portret użytkownika franek

A moze by tak zbudować wielką

A moze by tak zbudować wielką pętle ze starych szyn. Wykorzystać  lokomotywę i stare wagony. W elektrowozie zamontować gigantyczny generator a wagony wypełnić gruzem. Kiedy jest nadmiar prądu niech je wciąga po kilka na górę. kiedy brakuje niech zjeżdza z całością w dół i oddaje napiecie do sieci trakcyjnej. Pagórków, górek i dolin u nas nie brakuje. Starych wagonów,elektrowozów, szyn też mamy dosyć. Wyrobiska i chałdy górnicze są idealne.  Koszty budowy w stosunku do korzyści - śmieszne. To też grawitacja.   

Portret użytkownika oswiecony77

https://zmianynaziemi.pl

https://zmianynaziemi.pl/wiadomosc/biustonosze-vena-skad-bierze-sie-ich-popularnosc   

Żony i potomstwo Salomona

Posiadał, jak inni ówcześni władcy, liczny harem. Źródła biblijne podają, że miał 700 żon-księżniczek i 300 żon drugorzędnych.  Prawdziwy samiec ma kilka samic Ale gdzie tych samcow szukac W wiekszosci co widaac w polityce religiach zyciu codziennym  to same cioty pedofile i szerokie pedalstwo  Kazda kobieta jest piekna tylko czasami sa zaniedbane zle ubrane pijane nacpane spalone tytoniem Kazda dziewczyna ma swoja polowke gdzies tam Od oczu sie zaczyna gdzies tam na ulicy mijajac ja Smile Natury nie oszukasz Tylko glupiec zyje w celibacie Wszystko jest na tym swiecie na odwrot To co dobre uwaza sie zle i na odwrot Celibat wsrod katolandu obrzezanie lechtaczek w islamie Po cos one sa Ale ciapaci uwazaja ze jest to szatanskie https://kwejk.pl/obrazek/3817269/matka-boska.html nawiazanie do energi sexualnej tak niszczonej na tym swiecie Demony wam zazdroszcza kobiet przyjemnosci doznan ciala Dlatego wymyslaja religie w ktorych niszczy sie kobiete jest ona podnozkiem niczym wiecej   

Psalm 18.29  „Ty zaiste zapalasz pochodnię moją; Pan, Bóg mój, oświeca ciemności moje

Psalm 18.29  „Ty zaiste zapalasz pochodnię moją; Pan, Bóg mój, oświeca ciemności moje

Skomentuj