Ca parte a tranziției energetice și a trecerii la energiile regenerabile, o echipă internațională de cercetători a propus recent o nouă tehnologie - Underground Gravity Energy Storage (UGES) - care poate stoca și descărca electricitate, informează Energies Journal.

Satisfacerea cererii in crestere de energie

Echipa susține că UGES are un potențial masiv de stocare a energiei la scară globală, cu capacitatea de a sprijini dezvoltarea durabilă, în primul rând prin furnizarea de servicii de stocare sezonieră a energiei.

În prezent, energia solară și eoliană sunt considerate a fi lideri în tehnologia energiei regenerabile. Cu toate acestea, în timp ce energia solară și eoliană sunt surse fantastice de energie cu emisii scăzute de carbon, ele au încă limitările lor, în special în ceea ce privește variabilitatea.

De exemplu, vremea rea și lumina slabă pot face dificilă generarea solară și același lucru se poate spune și pentru perioadele în care debitul vântului este scăzut.

Astfel, capacitatea de a stoca orice exces de energie pentru o utilizare viitoare este cheia unui viitor dependent de surse regenerabile.

Energia stocată ar ajuta societatea să susțină o aprovizionare constantă cu energie regenerabilă, prevenind apariția întreruperilor de curent sau a lipsei de energie atunci când lipsește vânt sau lumina soarelui. Astfel, dezvoltarea unor opțiuni practice de stocare și descărcare a energiei este crucială atunci când vine vorba de potrivirea fiabilă și eficientă a cererii de energie la diferite scale de timp.

Îngropat în nisip

De obicei, bateriile sunt stocul convențional atunci când vine vorba de stocarea energiei pentru o utilizare ulterioară, bateriile cu litiu-ion (Li-ion) dovedind cea mai populară tehnologie de stocare a energiei.

”Tranziția către un sistem energetic durabil și rezistent, în conformitate cu obiectivele climatice de la Paris, necesită stocarea pe scară largă a energiei regenerabile variabile, cum ar fi eoliană și solară, pe diferite perioade de timp, de la ore la săptămâni și sezoane.”, afirmă Dr. Julian D. Hunt, Institutul Internațional de Analiză a Sistemelor Aplicate (IIASA)

Electroliza cu hidrogen (hidrogen verde) și stocarea hidrogenă prin pompare sezonieră (SPHS) apar, de asemenea, ca principalele alternative pentru stocarea energiei pe termen lung în prezent. Cu toate acestea, provocările legate de costurile ridicate, eficiența scăzută și specificitatea site-ului SPHS determină necesitatea de a căuta soluții alternative pentru stocarea energiei pe termen lung.

Potrivit lui Hunt și colegilor săi, diverse locații geografice și geologice oferă condiții promițătoare pentru stocarea energiei, inclusiv munți, mine sau caverne subterane. Aici intervine UGES. În timpul UGES, cantități mari de nisip sunt coborâte în puțurile minelor în containere printr-un cablu central pentru depozitarea subterană adâncă. Pe măsură ce nisipul este trimis mai adânc în mină, cablul învârte o serie de rotoare, generând electricitate. Procesul poate fi inversat și pentru stocarea energiei.

Viitorul și potențialul stocării subterane a energiei gravitaționale

O infrastructură pregătită pentru viitor este vitală pentru atingerea și susținerea obiectivelor climatice pentru 2050, iar tranziția la sursele regenerabile este doar o parte din aceasta.

Astfel, în timp ce cantitatea de nisip necesară pentru sistemele UGES este un motiv de îngrijorare din cauza scăderii ofertei globale de nisip, echipa susține că UGES ar putea ajuta la regenerarea comunităților în care minele locale au fost închise.

Lumea își transformă sistemul energetic, reducând la jumătate extracția cărbunelui în scopuri legate de energie... UGES poate oferi o sursă alternativă de venit oamenilor care lucrează în mine și comunității.1

Puterea de ieșire a UGES variază în funcție de lungimea puțului de mine și de volumul de nisip depozitat în subteran. Deci, cu cât mina este mai adâncă, cu atât mai multă energie poate fi stocată și ulterior descărcată.

Minele mai adânci s-ar putea dovedi, de asemenea, a fi mai rentabile, deoarece echipa estimează că costurile de stocare a energiei variază de la 1 USD la 10 USD pe kilowatt-oră pentru UGES. Spre deosebire de bateriile litiu-ion, care costă în prezent aproximativ 150 USD/kWh, acest lucru este în mod clar mai economic, chiar dacă prețurile bateriilor continuă să scadă odată cu îmbunătățirile tehnologice.

Hunt și colegii săi propun mai multe cercetări privind eficiența și analiza sistemului UGES.

Ei susțin că tehnologia UGES ar putea îmbunătăți soluțiile de stocare a energiei pe termen lung pentru a îndeplini obiectivele climatice actuale și pentru a atenua oricare dintre problemele asociate condițiilor sezoniere atunci când se utilizează tehnologii solare sau eoliene.

(Referințe și lecturi suplimentare: Hunt, J.D. şi colab. (2023) „Underground Gravity Energy Storage: A solution for long-term Energy Storage”, Energies, 16(2), p. 825. Disponibil la: https://www.mdpi.com/1996-1073/16/2 /825.)