Новости

Ученые предлагают превратить заброшенные шахты в гравитационные батареи

Когда руда в шахте исчерпывается, от нее больше нет никакой пользы — она просто
становится заброшенной дырой в земле. Однако, согласно новому исследованию,
штольни таких шахт могут служить гравитационными батареями для накопления
энергии.
Прежде всего, что такое гравитационная батарея? Вкратце, это система, в которой
электричество вырабатывается путем падения тяжелого груза. Электроэнергия затем
может быть использована в периоды высокой нагрузки. В других случаях, когда в сети
есть избыточная энергия, система гравитационных батарей использует часть этой энергии,
чтобы поднять нагрузку обратно, эффективно сохраняя энергию для последующего
использования.
Самой ранней формой устройства, которое использовало гравитацию для приведения в
действие механического движения, были маятниковые часы, изобретенные в 1656 году
Христианом Гюйгенсом.
Часы приводились в действие силой тяжести с помощью спускового механизма, который
заставлял маятник двигаться вперед и назад. С тех пор гравитационные батареи
превратились в системы, которые могут использовать силу гравитации и превращать ее в
электричество для крупномасштабного хранения энергии.
Одним из наиболее распространенных типов технологии является то, что известно как
гидроаккумулирующая система. В этой установке вода выпускается с большой высоты,
вырабатывая электроэнергию за счет вращения турбин по мере того, как она течет вниз.
Когда имеется избыточная энергия, эта вода закачивается обратно в исходную точку.
В прошлом году ученые из австрийского Международного института прикладного
системного анализа (IIASA) предложили другой тип гравитационной батареи.
Основная идея заключалась в том, что лифты в высотных зданиях будут использовать
системы рекуперативного торможения для выработки электроэнергии при опускании
полезной нагрузки с верхних этажей на нижние.
Автономные роботы-трейлеры будут втягивать грузы в лифты и вывозить их по мере
необходимости.
Это подводит к системе подземного гравитационного хранения энергии (UGES), недавно
предложенной теми же исследователями. Она также будет использовать лифты, но они
будут в существующих заброшенных шахтах, и они будут поднимать и опускать
контейнеры, наполненные песком.
Ряд электродвигателей/генераторов по обеим сторонам шахты будет перемещать каждый
лифт вверх и вниз, вырабатывая электроэнергию за счет рекуперативного торможения на
пути вниз, а затем используя часть этой электроэнергии на обратном пути.
Для максимальной эффективности лифты могут принимать песок на поверхности, удалять
эту нагрузку на дне шахты, а затем возвращаться на поверхность пустыми.
Излишне говорить, что в этом случае складское помещение на дне шахты в конечном
итоге заполнится песком. По этой причине, когда в сети возникал избыток энергии,
лифтам нужно будет поднимать часть песка обратно наверх.
Для погрузки и разгрузки будет использоваться комбинация электрических конвейерных
лент и самосвалов.
По оценкам ученых, UGES может иметь глобальный потенциал хранения энергии от 7 до
70 ТВтч (тераватт-часов), при этом большинство станций будут расположены в странах,
где уже есть много заброшенных шахт, таких как Китай, Индия, Россия и США.
«Шахты уже имеют базовую инфраструктуру и подключены к электросети, что
значительно удешевляет и облегчает внедрение установок UGES» — говорят
исследователи..
Статья была недавно опубликована в журнале Energies.


Источник - https://ab-news.ru
Наука и инновации
Made on
Tilda