Гравітаційні батареї є потенційним кандидатом для зберігання надлишкової відновлюваної енергії, але пошук місць для їх встановлення є складним завданням. Дослідники припускають, що занедбані шахти по всьому світу можуть стати економічно ефективним рішенням, яке також може забезпечити робочі місця.
У дослідженні Міжнародного інституту прикладного системного аналізу (IIASA) йдеться про те, що виведені з експлуатації шахти можна перепрофілювати для роботи гравітаційних батарей. Переобладнання старих шахт може забезпечити достатню кількість енергії, щоб задовольнити поточне добове споживання електроенергії всієї планети.
Гравітаційні батареї намагаються вирішити одну з центральних проблем відновлюваних джерел енергії, таких як вітер і сонце, – зберігання надлишкової енергії. Вітер і сонце часто генерують більше енергії, ніж мережа може негайно використати, тому енергетичні компанії змушені зберігати те, що залишилося, як правило, в акумуляторах.
Такі методи, як експеримент IIASA, використовують цю додаткову енергію для підняття важких предметів. Коли енергія знову потрібна, вантаж скидають, що обертає турбіну і перетворює кінетичну енергію гравітації.
Теоретично, гравітаційними батареями може бути будь-що, що має велику вагу, наприклад, вода або тверді об’єкти. У дослідженні IIASA пісок опускався і піднімався у покинутих шахтних стволах, переміщуючись туди-сюди між верхньою і нижньою камерами залежно від потреби в енергії.
Ще однією перевагою процесу є те, що в той час як батареї мають тенденцію до саморозряду з часом, поступово втрачаючи накопичену енергію, гравітаційний метод зберігає енергію в піску (або в чомусь іншому, що піднімається для використання сили тяжіння), яка не саморозряджається.
IIASA пропонує використовувати занедбані шахти, оскільки на планеті вже існують мільйони таких шахт, які можна відносно дешево переобладнати для цієї мети. Більшість з них містять базову інфраструктуру для роботи і вже підключені до електромережі.
Дослідники вважають, що при інвестиційних витратах у розмірі приблизно $1-10 за кіловат-годину і $2000 за кіловат потужності їхній метод може мати глобальний потенціал у 7-70 терават-годин. За даними Міжнародної енергетичної асоціації, світове споживання енергії за 2020 рік – останній рік спостережень – склало 24 901,4 терават-годин, що становить приблизно 68 терават-годин на добу.
Крім того, експлуатація гравітаційних батарей на закритих шахтах може відновити або зберегти частину робочих місць, втрачених після закриття цих шахт.
Теж цікаво: