Geleceğin Enerji Depolama Yöntemi: Yerçekimi Bataryası
Günümüzde ekonomik ömrünü tamamlamış pek çok maden, terk edilmiş durumda. Ancak bu madenleri batarya olarak yeniden kullanarak ekonomiye kazandırmak, gelecekte mümkün olabilir.
Yerçekimi Bataryası Nedir?
Yerçekimi bataryası (gravity battery), ağır bir yükün yüksek bir noktadan serbest bırakılması yoluyla elektrik üretimi esasına dayanan yenilikçi bir enerji depolama sistemidir. Elektriğin fazla ve ucuz olduğu zamanlarda, bu yükler enerji harcanarak yukarı taşınır ve batarya şarj edilir. Bu sistemin mantığı, pompaj depolamalı hidroelektrik santralleriyle benzerlik göstermektedir.
Hidroelektrik sistemlerinde, ucuz elektrikle aşağıdaki rezervuardaki su yukarı pompalanarak üst rezervuara biriktirilir. Elektriğe ihtiyaç duyulduğunda ise, su tekrar aşağıya salınarak türbinleri döndürür ve elektrik üretilir.
Kum Yüklü Asansörlerle Elektrik Üretimi
Avusturya’nın Uluslararası Uygulamalı Sistemler Analizi Enstitüsü’nden (IIASA) bilim insanları, maden tabanlı Yeraltı Yerçekimi Enerji Depolama (UGES) sistemi üzerine önerilerde bulunmuşlardır. Bu sistem, kum dolu konteynerlerin maden şaftlarından asansörler aracılığıyla aşağı indirilmesi ve bu süreçte rejeneratif frenleme ile elektrik üretilmesi esasına dayanır.
Asansörleri yukarı ve aşağı hareket ettirmek için şaftın her iki tarafında yer alan bir dizi elektrik motoru/jeneratör ünitesi kullanılır. Asansör aşağı inerken, rejeneratif frenleme ile elektrik üretilir ve geri dönüş yolunda bu elektriğin bir kısmı kullanılır. En yüksek verimlilik için asansörler, yüzeydeyken kum yükü alır ve şaftın dibinde bunu boşaltır; ardından boş olarak yüzeye geri döner. Ancak bu süreçte, zamanla şaftın altındaki depolama alanı kumla dolacaktır.
Şebekede elektrik bol ve ucuz olduğunda, bu kumların tekrar yukarı çıkarılması gerekecektir. Yükleme ve boşaltma işlemleri için elektrikli konveyör bantları ve damperli kamyonların kullanılması önerilmektedir.
Araştırmacılar, UGES sisteminin küresel ölçekte 7 ila 70 TWh enerji depolama potansiyeline sahip olduğunu tahmin ediyorlar. Çin, Hindistan, Rusya ve ABD gibi birçok ülkede bulunan terkedilmiş madenlerin, gerekli temel altyapıya ve elektrik şebekesine sahip olması nedeniyle kurulum maliyetlerinin oldukça düşük olacağı belirtilmektedir.
