دینا ترزا-13 ژانویه 2023،کریستین مورر/iStock
شکی نیست که منابع انرژی تجدیدپذیر مهمترین انرژی برای آینده هستند. آنها در همه کشورها در دسترس هستند، اما پتانسیل آنها هنوز به طور کامل مورد استفاده قرار نگرفته است. به گفته آژانس بین‌المللی انرژی‌های تجدیدپذیر، تا سال 2050 نود درصد برق جهان باید از انرژی‌های تجدیدپذیر تامین شود.اکنون، منابعی مانند آفتاب و باد محل بررسی هستند، بنابراین یافتن راه‌های نوآورانه برای ذخیره انرژی به روشی در دسترس و کارآمد بسیار مهم است. راه‌حل‌های مؤثری برای ذخیره‌سازی انرژی روزانه مانند باتری‌ها وجود دارد، اما یک راه‌حل طولانی‌مدت مقرون‌به‌صرفه وجود ندارد.
در یک مطالعه جدید که توسط موسسه بین المللی تحلیل سیستم های کاربردی انجام شده است، تیمی از محققین روش جدیدی را برای ذخیره انرژی با انتقال شن و ماسه به معادن زیرزمینی متروک توسعه داده اند. این تکنیک جدید که ذخیره انرژی گرانشی زیرزمینی (UGES) نامیده می‌شود، یک راه‌حل موثر ذخیره‌سازی انرژی طولانی‌مدت را با استفاده از معادن از بین رفته، که تعداد آنها میلیون‌ها مورد در سراسر جهان است، پیشنهاد می‌کند.
کار آنها در MDPI منتشر شده است.
جولیان هانت، محقق در برنامه انرژی، آب و هوا و محیط زیست IIASA و نویسنده اصلی این مقاله می‌گوید: «معدن‌ها در حال حاضر زیرساخت‌های اولیه را دارند و به شبکه برق متصل هستند، که به طور قابل توجهی هزینه را کاهش می‌دهد و اجرای نیروگاه‌های UGES را تسهیل می‌کند. مطالعه، در بیانیه ای گفته شد.
این روش چگونه کار می کند؟
اجزای اصلی UGES شفت، ژنراتور، مکان‌های ذخیره‌سازی بالا و پایین و تجهیزات معدن هستند. UGES با پایین آوردن شن و ماسه در یک معدن زیرزمینی، زمانی که قیمت آن بالا است، برق تولید می کند. سپس انرژی پتانسیل ماسه از طریق ترمز احیا کننده به الکتریسیته تبدیل می شود. سپس، شن و ماسه از معدن به یک مخزن بالایی با کمک موتورهای الکتریکی برای ذخیره انرژی در زمانی که برق ارزان است، بلند می شود.
هرچه میل معدن عمیق‌تر و گسترده‌تر باشد، نیروی بیشتری می‌توان از نیروگاه استخراج کرد و هر چه معدن بزرگ‌تر باشد، ظرفیت ذخیره‌سازی انرژی نیروگاه بر اساس آزادسازی بیشتر می‌شود.
از آنجایی که محیط ذخیره انرژی UGES ماسه است، برخلاف باتری های معمولی، انرژی برای تخلیه خود صفر از دست می رود. این امکان ذخیره سازی انرژی بسیار طولانی را از هفته ها تا چندین سال فراهم می کند.
محققان هزینه های سرمایه گذاری UGES را در حدود یک تا 10 دلار در کیلووات ساعت و هزینه های ظرفیت انرژی 2000 دلار در کیلووات ذکر می کنند. و تخمین زده می شود که این فناوری دارای پتانسیل جهانی 7 تا 70 تراوات ساعت باشد که بیشتر این پتانسیل در چین، هند، روسیه و ایالات متحده متمرکز شده است.
بهنام ذاکری، همکار پژوهش و محقق در برنامه انرژی، اقلیم و محیط زیست IIASA گفت:
“برای کربن زدایی اقتصاد، ما نیاز به بازنگری در سیستم انرژی مبتنی بر راه حل های نوآورانه با استفاده از منابع موجود داریم. تبدیل معادن متروکه به ذخیره انرژی نمونه ای از بسیاری از راه حل هایی است که در اطراف ما وجود دارد، و ما فقط باید نحوه استقرار آنها را تغییر دهیم.”
