Inovativní systém přeměňuje nepoužívané důlní šachty na gravitační úložiště energie a nabízí tak udržitelné řešení jedné z největších výzev přechodu na energetiku.
Při hledání udržitelných řešení pro skladování obnovitelné energie ve velkém měřítku může být odpověď blíž, než si myslíme, přímo pod našima nohama. Staré opuštěné doly, tyto průmyslové jizvy, kterými je posetá krajina po celé planetě, by se mohly proměnit v obří gravitační baterie schopné ukládat obrovské množství elektřiny a vdechnout nový život infrastruktuře, která se zdála být odsouzena k zapomnění.
Podle studie Mezinárodního institutu pro aplikovanou systémovou analýzu (IIASA) by se tyto podzemní prostory mohly stát systémy UGES (Underground Gravity Energy Storage), které využívají hloubky důlních šachet k vytvoření mechanismů pro ukládání energie. Tato myšlenka je sice jednoduchá ve svém přístupu, ale revoluční svým potenciálem pro globální realizaci.
Jak tyto baterie fungují
Princip je podobný jako u jiných technologií, které vyrábějí elektřinu pomocí gravitace. V případě dolů systém využívá výtahy, které přepravují kontejnery naplněné pískem po starých šachtách. Když je v síti přebytek energie, motory vyzdvihnou písek na povrch a uloží do něj energii ve formě gravitačního potenciálu, kterou lze beze ztrát skladovat týdny nebo dokonce roky.
Abandoned mines could be a promising solution for long-term renewable energy storage.
Published in @Energies_MDPI, researchers design a novel technique called the Underground Gravity Energy Storage (UGES) to store vast amounts of energy.
Access the research
pic.twitter.com/bSZag0d7PN
— MDPI (@MDPIOpenAccess) December 5, 2023
V době vysoké poptávky po elektřině je proces obrácený: nádoby s pískem klesají dolů a motory fungují jako generátory prostřednictvím rekuperačního brzdění, které vrací elektřinu do sítě. Akumulační kapacita je přímo závislá na hloubce jámy a dostupném objemu a v hlubinných dolech může dosahovat průmyslových rozměrů.
Atraktivita této technologie spočívá v její jednoduchosti a nízkých nákladech. Využívá stávající infrastrukturu, písek jako skladovací médium (hojný a levný materiál) a mohla by ekonomicky oživit oblasti postižené uzavřením dolů a vytvořit v těchto komunitách nová technická pracovní místa. Použití netoxických a recyklovatelných materiálů navíc minimalizuje dopad na životní prostředí ve srovnání s jinými formami skladování energie, jako jsou chemické baterie.
Budoucnost energetiky se skrývá v podzemí
Výzkumníci odhadují, že globální potenciál skladování energie pomocí této technologie by mohl činit 7 až 70 TWh, což zhruba odpovídá denní světové spotřebě elektřiny. Tato kapacita by postavila opuštěné doly vedle stromů se schopností vyrábět elektřinu jako přirozené řešení energetických problémů. Pro představu, kapacita skladování energie v dolech by mohla konkurovat kapacitě přečerpávacích vodních elektráren, které jsou v současnosti jednou z nejběžnějších forem velkokapacitního skladování energie.
Průkopnické projekty již probíhají, například v dole Pyhäsalmi ve Finsku, kde společnost Gravitricity vyvíjí prototyp schopný skladovat 2 MW. Julian Hunt, vedoucí výzkumný pracovník IIASA, potvrzuje, že zájem o tuto technologii čisté energie rychle roste, neboť od zveřejnění studie jej kontaktovali majitelé dolů, investoři a developeři. Tento zájem odráží rostoucí trend směrem k řešením čisté energie, která využívají stávající infrastrukturu, čímž se snižuje potřeba nové výstavby a s ní spojený dopad na životní prostředí.
V době, kdy svět hledá alternativy, jak vyvážit nestálost obnovitelných zdrojů energie, by se tyto bývalé průmyslové stavby mohly stát klíčovou součástí systému čisté energie, což ukazuje, že někdy ta nejinovativnější řešení nevyžadují složité technologie, ale spíše nový pohled na to, co již máme. Přeměna opuštěných dolů na systémy skladování energie představuje nejen příležitost pro udržitelnost, ale také pro inovace a hospodářský rozvoj v regionech, které utrpěly úpadkem tradiční těžby.