Schwerkraftbatterien sind ein potenzieller Kandidat für die Speicherung überschüssiger erneuerbarer Energie, aber es ist eine Herausforderung, Orte zu finden, an denen sie installiert werden können. Verlassene Minen auf der ganzen Welt könnten eine kostengünstige Lösung sein, die auch Arbeitsplätze schaffen könnte, schlagen Forscher vor.
Eine Studie des International Institute for Applied Systems Analysis (IIASA) legt nahe, dass stillgelegte Minen für den Betrieb von Schwerkraftbatterien umfunktioniert werden können. Die Umwandlung alter Minen kann genug Energie liefern, um den aktuellen täglichen Stromverbrauch des gesamten Planeten zu decken.
Gravitationsbatterien versuchen, eines der zentralen Probleme erneuerbarer Energiequellen wie Wind und Sonne zu lösen – die Speicherung überschüssiger Energie. Wind und Sonne erzeugen oft mehr Strom, als das Netz sofort verbrauchen kann, sodass Energieversorger gezwungen sind, den Rest zu speichern, normalerweise in Batterien.
Techniken wie das IIASA-Experiment nutzen diese zusätzliche Energie, um schwere Gegenstände zu heben. Wenn die Energie wieder benötigt wird, wird die Last fallen gelassen, was die Turbine dreht und die kinetische Energie der Schwerkraft umwandelt.
Theoretisch können Gravitationsbatterien alles sein, was viel Gewicht hat, wie Wasser oder feste Gegenstände. In der IIASA-Studie wurde Sand in verlassenen Minenschächten abgesenkt und angehoben, wobei er sich je nach Energiebedarf zwischen den oberen und unteren Kammern hin und her bewegte.
Ein weiterer Vorteil des Verfahrens besteht darin, dass Batterien zwar dazu neigen, sich im Laufe der Zeit selbst zu entladen und allmählich ihre gespeicherte Energie verlieren, die Schwerkraftmethode jedoch Energie in Sand (oder etwas anderem, das aufgrund der Schwerkraft aufsteigt) speichert, das sich nicht selbst entlädt.
IIASA schlägt vor, verlassene Minen zu verwenden, da es bereits Millionen solcher Minen auf dem Planeten gibt, die für diesen Zweck relativ kostengünstig umgebaut werden können. Die meisten von ihnen enthalten die grundlegende Infrastruktur für den Betrieb und sind bereits an das Stromnetz angeschlossen.
Die Forscher glauben, dass ihre Methode bei Investitionskosten von etwa 1 bis 10 US-Dollar pro Kilowattstunde und 2000 US-Dollar pro Kilowattstunde Strom ein globales Potenzial von 7 bis 70 Terawattstunden haben könnte. Nach Angaben der International Energy Association betrug der weltweite Energieverbrauch für 2020 – das letzte Beobachtungsjahr – 24 Terawattstunden oder etwa 901,4 Terawattstunden pro Tag.
Darüber hinaus kann der Betrieb von Gravitationsbatterien in stillgelegten Bergwerken einige der nach der Schließung dieser Bergwerke verlorenen Arbeitsplätze wiederherstellen oder erhalten.
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