Puderanu e Batterie di Gravità vince a Guerra di l’Energia?

Scritta da Felicity Bradstock via OilPrice.com,

• Perchè a transizione energetica glubale hà successu, l'industria di u almacenamentu di l'energia duverà sviluppà modi economici, efficienti è affidabili per almacenà l'energia rinnuvevule.

• E batterie di lithium-ion dominanu attualmente u mercatu, ma una mancanza potenziale di lithium è prublemi cù a durabilità significanu sistemi menu efficaci puderanu esse megliu.

• Batterie di gravità, cum'è una di e soluzioni più economiche è più simplici, risolve assai di i prublemi chì e batterie d'oghje face, ancu s'ellu deve esse prima pruvucatu à scala.

Siccomu l'operazioni di l'energia rinnuvevuli cuntinueghjanu à espansione in u mondu sanu, i guverni è e cumpagnie energetiche sò in corsa per sviluppà a capacità di almacenamento di batterie per assicurà chì e persone anu accessu à l'energia pulita à tutte l'ora di u ghjornu è di a notte. L'inconsistenza di parechje fonti d'energia rinnuvevuli hà fattu a necessità di u almacenamentu di a batteria più grande chì mai, chì hà stimulatu una quantità enorme d'investimentu in e novi tecnulugia di batterie in u globu. Avà, e batterie di gravità ponu aiutà à sfruttà u putere di u ventu è u solar farms ancu quandu u ventu ùn soffia micca è u sole ùn brilla micca.

E batterie di gravità travaglianu utilizendu u putere da i prughjetti di energia rinnuvevuli per elevà un pesu pesu in l'aria o à a cima di un fustu prufondu. Cum'è l'energia hè necessaria, i winches sò usati per calà u pesu, pruducendu l'electricità da u muvimentu di i cavi . Questu significa chì l'energia da i prughjetti rinnuvevuli, chì ùn ponu micca pruduce una putenza consistente – cum'è e splutazioni di u ventu è u solare, pò esse almacenata in modu alternativu da l'energia di a bateria tradiziunale per l'usu durante i tempi di punta di dumanda.

Queste batterie meccaniche si basanu nantu à u cuncettu di l'almacenamiento di energia idroelettrica pompata, chì usa diga per pompà l'acqua in una collina per pruduce l'electricità cum'è necessariu. Parechji di sti prughjetti sò digià in corso, cù u Regnu Unitu chì vede u potenziale per 700 siti di energia idroelettrica, chì puderia furnisce quant'è 7 GW di almacenamiento d'energia . Ùn hè micca surprisante, dunque, chì l'ingegneri sò stati ispirati per adattà sta idea à u almacenamentu di a bateria.

Ma sò e batterie di gravità diverse o megliu cà e batterie di lithium-ion? L'attuale capu di u mercatu, e batterie di lithium-ion sò custituiti da un anodu, catodu, separatore, elettrolitu è ​​dui cullettori di corrente (pusitivi è negativi). L'anodu è u catodu almacenanu u lithium. L'elettrolitu porta ioni di lithium caricati positivamente da l'anodu à u catodu è viceversa attraversu u separatore. U muvimentu di i ioni di litiu crea elettroni liberi in l'anodu chì crea una carica à u cullettore di corrente pusitivu. U currente elettricu poi scorri da u cullettore di corrente attraversu un dispositivu alimentatu, cum'è un laptop, à u cullettore di corrente negativa. U separatore blocca u flussu di l'elettroni in a bateria. Mentre a bateria hè scaricata è furnisce un currente elettricu, l'anodu libera ioni di litiu à u catodu, generendu un flussu di elettroni da un latu à l'altru. Quandu si mette in u dispusitivu, succede u cuntrariu: i ioni di Lithium sò liberati da u catodu è ricivuti da l'anodu.

Per cuntinuà a fabricazione di batterie di lithium-ion per alimentà i nostri dispositi elettrici è alimentà a transizione verde, u mondu averà bisognu di espansione assai e so operazioni minera di lithium per furnisce abbastanza di u metallu per pruduce queste batterie. In cuntrastu, e batterie di gravità sò strumenti meccanichi, chì ponu esse usatu ripetutamente cù riparazioni simplici, cù una vita di circa 50 anni. Asmae Berrada, specialista di l'almacenamiento d'energia in l'Università Internaziunale di Rabat in Maroccu, spiega , comparativamente, "Celluli di lithium-ion si degradanu, chì significa chì a so capacità di almacenamento diminuisce irreparabilmente cù u tempu".

In più di esse più durabile, a ricerca di Berrada suggerisce chì u costu di a vita di e batterie di lithium pò esse duie volte di l'alternative meccaniche. E batterie di gravità ponu ancu riduce a nostra fiducia in i minerali è i metalli necessarii per pruduce batterie chimiche, alleviendu a carica di l'ambiente.

Certi prughjetti sò digià in corso di prova di batterie di gravità. In u Regnu Unitu, Gravitricity hà pruvatu una batteria di gravità prototipu in u portu di Leith , Edimburgo. A cumpagnia hà utilizatu una torre d'acciaio di 15 metri d'altezza per alzà dui pesi di 25 tunnellate nantu à cavi d'acciaio, utilizendu energia solare. Quandu u putere hè necessariu, i pesi sò calati, chì permettenu i mutori per esse utilizati cum'è generatori per pruduce l'electricità. L'ingegnere senior di test è simulazione di a ditta, Jill Macpherson, hà dettu chì a prova hè stata un successu, dicendu chì "U dimostratore hè statu valutatu à 250 kW – abbastanza per sustene circa 750 case, anche se per un tempu assai breve. Ma hà cunfirmatu chì pudemu furnisce u putere sanu in menu di una seconda, chì hè preziosa per l'operatori chì anu bisognu di equilibrà a reta seconda per seconda. Pò ancu furnisce grandi quantità più lentamente, cusì hè assai flessibile ".

Tuttavia, malgradu i recenti sviluppi in u settore, l'imprese affrontanu una miriade di sfide in l'espansione di sta tecnulugia per esse aduprata in una scala più grande. Diversi cumpagnie anu fattu dichjarazioni audaci nantu à u putenziale di e so operazioni di batterie di gravità, cù Gravtricity chì hà dichjaratu chì pò alimentà circa 63.000 case per un'ora di funziunamentu di a so facilità di 20 MW, è GravitySoilBatteries crede chì pò furnisce finu à 30.000 kWh di almacenamentu in un sistema. efficienza di 85 per centu. Eppuru, questi avanzamenti ùn anu ancu esse vistu è ponu esse solu un sognu.

Siccomu l'ingegneri è i scientisti cuntinueghjanu à pensà fora di a scatula per truvà a prossima soluzione di grande energia verde, più idee cum'è batterie di gravità sò state esplorate. Ancu s'è micca tutte l'idee ponu sbuccà, questu hè prubabilmente u modu chì truvemu a nova megliu energia rinnuvevule o opzione di almacenamentu di bateria. Per avà, e batterie di gravità sò in u so stadiu nascente, è solu u tempu dirà se e startups chì sviluppanu a tecnulugia riesceranu in a scala di l'operazioni.