شارلوت التون – 29/03/2023
تحقیقات جدید نشان می‌دهد که معادن زیرزمینی تغییر کاربری داده شده می‌توانند انرژی کافی برای تامین انرژی «کل زمین» را برای یک روز ذخیره کنند.در شرایط آب و هوایی خوب، باد و خورشید اغلب بیش از یک شبکه توان تولید می کنند. پس کجا می توانیم این انرژی اضافی را ذخیره کنیم؟
به گفته دانشمندان مؤسسه بین المللی تحلیل سیستم های کاربردی (IIASA)، معادن متروکه می توانند راه حلی را ارائه دهند.
آنها ادعا می کنند که تبدیل معدن های از کار افتاده به “باتری های گرانشی” عظیم می تواند تا 70 تراوات انرژی ذخیره کند. این برای مطابقت با مصرف برق روزانه کل جهان کافی است.
بهنام ذاکری، یکی از نویسندگان مطالعه و محقق برنامه انرژی، آب و هوا و محیط زیست IIASA می‌گوید: «برای کربن زدایی اقتصاد، باید سیستم انرژی را بر اساس راه‌حل‌های نوآورانه با استفاده از منابع موجود تجدیدنظر کنیم».
تبدیل معادن متروکه به ذخیره‌سازی انرژی نمونه‌ای از راه‌حل‌های زیادی است که در اطراف ما وجود دارد و ما فقط باید نحوه استقرار آنها را تغییر دهیم.»
باتری های گرانشی چگونه کار می کنند؟
بیشتر باتری هایی که در زندگی روزمره استفاده می کنیم انرژی را از طریق فرآیندهای الکتروشیمیایی ذخیره می کنند. یک واکنش شیمیایی خاص انرژی آزاد می کند که می توان از آن استفاده کرد..از سوی دیگر، باتری های گرانشی، ابزارهای مکانیکی هستند.
آنها از انرژی اضافی تولید شده توسط انرژی های تجدید پذیر برای بلند کردن وزنه استفاده می کنند. هنگامی که انرژی شبکه رو به اتمام است، وزن آن کاهش می یابد – انرژی ژنراتور را با کاهش شدید آن تامین می کند.
انواع مختلفی از این نوع باتری وجود دارد. ساده ترین – و قدیمی ترین – شکلی از ساعت آونگی است که توسط نیروی گرانش نیرو می گیرد.رایج ترین نوع مورد استفاده امروزه برق آبی پمپی است. این جایی است که آب برای ذخیره انرژی به ارتفاعات بالاتر پمپ می شود و از طریق توربین ها برای تولید برق آزاد می شود. ذخیره سازی پمپ بسیار متداول است و مقدار کل ذخیره سازی نصب شده آن 1.6 تراوات ساعت است.
محققان IAASA در مقاله منتشر شده در Energies می گویند که سیستم گرانشی پیشنهادی در معادن دارای ظرفیت انرژی جهانی 7 تا 70 تراوات ساعت است.
مدل ذخیره انرژی گرانشی زیرزمینی (UGES) پیشنهاد شده توسط محققان IIASA از آسانسورهای موجود برای بالا و پایین بردن ظروف پر از شن استفاده می کند.
مین ها برای چنین باتری هایی مناسب هستند. این به این دلیل است که آنها از قبل دارای شفت های عمیقی هستند که می توان از آنها برای انداختن وزن استفاده کرد. باتری های گرانشی حداقل به 300 متر فضای سقوط نیاز دارند تا به درستی کار کنند.
به گفته محققان، ساخت این پروژه ها می تواند به درآمدزایی در جوامع معدنی فقیر نیز کمک کند.
وقتی یک معدن تعطیل می شود، هزاران کارگر را اخراج می کنند. این امر جوامعی را که برای بازده اقتصادی خود تنها به معدن متکی هستند ویران می کند. جولیان هانت، محقق در برنامه انرژی، آب و هوا و محیط زیست IIASA و نویسنده اصلی این مطالعه، می‌گوید UGES چند جای خالی ایجاد می‌کند زیرا معدن خدمات ذخیره‌سازی انرژی را پس از توقف عملیات ارائه می‌کند.
معادن در حال حاضر زیرساخت های اولیه را دارند و به شبکه برق متصل هستند که به طور قابل توجهی هزینه را کاهش می دهد و اجرای نیروگاه های UGES را تسهیل می کند.
