Тастанды шахталар жаңа мақсатта қолданыла ма? Ғалымдардың пікірінше, оларды артық жел мен күн энергиясын сақтау үшін пайдалануға болады.
Халықаралық қолданбалы жүйелерді талдау институтының (IIASA) жаңа зерттеуіне сәйкес, түрлендірілген жер асты шахталары «бүкіл Жерді» бір күнге қуаттандыруға жеткілікті энергияны сақтай алады.
Жақсы ауа райы жағдайында жел мен күн энергиясы электр желісі пайдалана алатыннан көп энергия өндіреді. Сонымен, бұл артық энергияны қайда сақтауға болады?
IIASA ғалымдарының пікірінше, қараусыз қалған шахталар бұл мәселенің шешімі болуы мүмкін.
Олардың айтуынша, пайдаланудан шығарылған шахталарды үлкен «гравитациялық батареяларға» айналдыру 70 тераваттқа дейін энергия сақтауға мүмкіндік береді, бұл әлемдегі күнделікті электр энергиясын тұтынуды қанағаттандыруға жеткілікті.
«Экономиканы көміртегісіздендіру үшін біз бар ресурстарды пайдаланатын инновациялық шешімдер арқылы энергетикалық жүйені қайта елестетуге тиіспіз», - деп талап етеді зерттеудің бірлескен авторы және IIASA-ның Энергетика, климат және қоршаған орта бағдарламасының ғылыми қызметкері Бехнам Закери. «Қорланған шахталарды энергия сақтау орнына айналдыру - айналамызда бар көптеген шешімдердің бір мысалы; біз оларды қолдану тәсілімізді өзгертуіміз керек».
Гравитациялық батареялар қалай жұмыс істейді?
Күнделікті өмірде қолданатын батареялардың көпшілігі энергияны электрохимиялық процестер арқылы жинақтайды. Белгілі бір химиялық реакция энергияны босатады, оны кейін пайдалануға болады.
Гравитациялық батареялар - механикалық құрылғылар.
Олар жүктемені көтеру үшін жаңартылатын көздерден өндірілетін артық энергияны пайдаланады. Электр желісі аз жұмыс істеген кезде жүктеме төмендетіліп, генератор жұмыс істейді.
Бұл батарея түрінің көптеген нұсқалары бар. Ең қарапайымы және ең көнесі - ауырлық күшімен жұмыс істейтін маятникті сағат.
Бүгінгі таңда ең көп қолданылатын түрі - сорғымен жұмыс істейтін гидроэлектростанция. Бұл жүйеде су энергия жинау үшін биіктікке айдалады, содан кейін электр энергиясын өндіру үшін турбиналар арқылы шығарылады. Сорғымен жұмыс істейтін гидроэлектростанциялар өте кең таралған, олардың жалпы орнатылған қуаты 1,6 тераватт-сағат.
IAASA зерттеушілері Energies журналында жарияланған мақалада ұсынылған гравитациялық қуатпен жұмыс істейтін шахта жүйесінің жаһандық энергия қуаттылығы 7-ден 70 ТВт/сағ-қа дейін жетеді деп мәлімдеді.
Шахтада гравитациялық батарея қалай жұмыс істейді?
IIASA зерттеушілері ұсынған жер асты гравитациялық энергия сақтау (UGES) моделі құммен толтырылған контейнерлерді көтеру және түсіру үшін қолданыстағы лифтілерді пайдаланады.
Мұндай аккумуляторларға біліктер өте қолайлы. Оларды жүкті түсіру үшін пайдалануға болады. Гравитациялық аккумуляторлардың дұрыс жұмыс істеуі үшін кемінде 300 метр кеңістік қажет.
Зерттеушілердің айтуынша, бұл жобалардың құрылысы кедей тау-кен қауымдастықтары үшін табыс табуға да көмектесе алады.
«Шахта жабылған кезде мыңдаған жұмысшы жұмыстан шығарылады. Бұл экономикасы тек шахтаға тәуелді қауымдастықтарды күйретеді. UGES жұмыс орындарын ашады, себебі шахта жұмыс тоқтатылғаннан кейін энергия сақтау қызметтерін көрсетеді», - дейді IIASA-ның Энергетика, климат және қоршаған орта бағдарламасының ғылыми қызметкері және зерттеудің жетекші авторы Джулиан Хант. «Шахталарда негізгі инфрақұрылым бар және олар электр желісіне қосылған, бұл шығындарды айтарлықтай азайтады және UGES қондырғыларын іске асыруды жеңілдетеді».