Дослідники розробили метод зберігання енергії шляхом транспортування піску до покинутих підземних шахт. Дослідження опубліковано в журналі Energies.
Міжнародна група інженерів під керівництвом Міжнародного інституту прикладного системного аналізу розробила технологію “підземного гравітаційного сховища енергії”. За допомогою цього методу можна перетворити покинуті шахти в гігантський акумулятор з тривалим терміном служби.
Принцип роботи технології передбачає використання гравітації Землі для тривалого зберігання енергії. У разі, коли в мережі спостерігається надлишок енергії, спеціальні механізми можуть використовувати її, щоб піднімати пісок з дна шахти в сховище на її вершині. При нестачі енергії “акумулятор” буде розряджатися, вивільняючи енергію під час спуску піску назад.
Схема гравітаційного акумулятора (ліворуч), повністю заряджений і розряджений акумулятори (праворуч). Зображення: Julian David Hunt et al., Energies
Дослідники відзначають, що традиційні акумуляторні батареї можуть зберігати енергію, але відносно швидко розряджаються. Оскільки в “підземному гравітаційному сховищі енергії” в якості середовища зберігання енергії виступає пісок, швидкість саморозряду системи дорівнює нулю. Це забезпечує необмежено довгий час зберігання енергії. При цьому чим глибше і ширше шахта, тим більше енергії можна витягти з установки, а чим більше шахта, тим вище її енергоємність.
- Droneliner створює принципово новий «літак-коробку» (фото)
- Лазерна гармата може викликати дощі та грози
- Створена лазерна ручка, яка пише в повітрі, спалюючи його (фото)
Автори роботи кажуть, що по всьому світу існує більше мільйона гірничодобувних підприємств, які повністю виробили руду і шахти яких вже не використовуються за прямим призначенням. Найбільше за оцінкою дослідників від впровадження нової технології можуть виграти Китай, Індія і США, в яких зосереджено найбільше шахт.
Просторовий розподіл підземних шахт і їх глибини (зліва) і потенціал підземних сховищ по країнах світу (праворуч). Зображення: Julian David Hunt et al., Energies
Дослідники оцінюють загальний потенціал усіх покинутих шахт від 7 до 70 ТВт-год. При цьому інвестиційні витрати, за оцінкою складають $1-10 на кВтг, а на потужність – близько $2 на кВтг.