درون سیستم غول‌پیکر «باتری گرانشی» چین

درون سازه‌های عظیم بدون پنجره که در سراسر چین سر بر می‌آورند، مرز جدیدی در انرژی وجود دارد: باتری‌های گرانشی غول‌پیکر.

در یک نقطه عطف مهم در زمینه فناوری ذخیره انرژی، چین استقرار انبوه «باتری‌های گرانشی» در مقیاس بزرگ را آغاز کرده است، اقدامی که پتانسیل تغییر اساسی در نحوه ذخیره انرژی تجدیدپذیر در سراسر جهان را دارد.

این رویکرد نوآورانه، تسلط باتری‌های لیتیوم-یونی را به چالش می‌کشد و مزایای زیست‌محیطی امیدوارکننده‌ای را ارائه می‌دهد، زیرا کشورها در حال رقابت برای یافتن راه‌حل‌های انرژی سبزتر هستند.

«باتری جاذبه‌ای»

«باتری‌های گرانشی» با بلند کردن و پایین آوردن بلوک‌های سنگین مواد برای ذخیره و آزادسازی انرژی کار می‌کنند. انرژی در یک بلوک از مواد، مانند یک بلوک بزرگ بتنی یا یک توده آب، هنگام بلند شدن «سرمایه‌گذاری» می‌شود.

این انرژی تا زمانی که جرم پایین آورده شود ذخیره می‌شود، در این نقطه یک ژنراتور یا توربین انرژی جنبشی حاصل از حرکت رو به پایین را به برق تبدیل می‌کند. مزیت این فناوری نسبت به باتری‌های معمولی این است که انرژی با گذشت زمان کاهش نمی‌یابد.

نمونه بارز این فناوری بالقوه، پروژه «Evx» در چین است که حاصل همکاری بین دولت چین و شرکت انرژی سوئیسی، Energy Vault، می‌باشد.

این سازه عظیم بیش از ۱۲۰ متر ارتفاع دارد اما هیچ در یا پنجره‌ای ندارد. در داخل، ۳۵۰۰ «آجر» ۲۵ تنی توسط سیستم پیچیده‌ای از آسانسورها و ریل‌ها بالا و پایین می‌روند. بلوک‌ها زمانی که منابع انرژی تجدیدپذیر برق مازاد تولید می‌کنند، بالا می‌روند و زمانی که تقاضا برای برق بالا می‌رود، پایین می‌آیند.

سیستم «باتری گرانشی» با ارتفاع ۱۲۰ متر در رودونگ، شانگهای، چین. عکس: EnergyVault.

با ظرفیت گزارش‌شده تا ۱۰۰ مگاوات بر ساعت، سیستم EVx نشان‌دهنده تعهد چین به فناوری‌های ذخیره‌سازی انرژی جایگزین است، علی‌رغم تسلط این کشور بر بازار باتری‌های لیتیوم-یون.

چین در حال حاضر حدود ۷۲ درصد از تولید باتری‌های لیتیوم-یونی جهان را در اختیار دارد، اما همچنان اهمیت استراتژیک تنوع‌بخشی به روش‌های ذخیره‌سازی انرژی خود را درک می‌کند.

اولین باتری گرانشی تجاری شرکت Energy Vault در چین در کنار یک مزرعه بادی ساخته شده است. این سیستم با ظرفیت ذخیره‌سازی چشمگیر ۱۰۰ مگاوات ساعت (MWh)، پس از شارژ کامل، قادر به تأمین انرژی حدود ۴۶۰۰ خودروی برقی برای طی مسافت ۱۰۰ کیلومتر است.

رابرت پیکونی، مدیرعامل شرکت انرژی والت، به SWI گفت: «ما تصور نمی‌کردیم که اولین کارخانه ما در چین ساخته شود.»

یان شنگجون، رئیس گروه تیان‌یینگ چین، تأکید کرد که «فناوری انقلابی» انرژی والت، تحول انرژی چین را تسریع خواهد کرد.

به گزارش فوربس ، سیاست‌گذاران چینی پتانسیل استفاده از مواد اولیه محلی برای ساخت این زیرساخت و همچنین طول عمر ۳۵ ساله آن را بسیار ارزشمند می‌دانند.

در حال حاضر سه سیستم باتری گرانشی مشابه در چین در دست ساخت است و شش سیستم دیگر نیز در مراحل برنامه‌ریزی قرار دارند. این سیستم‌ها در مجموع ظرفیت ذخیره‌سازی ۳۷۰۰ مگاوات ساعت را خواهند داشت.

پتانسیل عظیم

باتری‌های گرانشی به روشی مشابه نیروگاه‌های برق آبی پمپ-ذخیره‌ای کار می‌کنند. این سیستم‌ها در صورت وجود انرژی اضافی، آب را به مخازن مرتفع پمپ می‌کنند و در دوره‌های اوج تقاضا، آن را از طریق توربین‌ها آزاد می‌کنند.

طبق گزارش انجمن بین‌المللی برق آبی ، این سیستم‌ها اکنون بیش از ۹۴٪ از کل ظرفیت ذخیره‌سازی انرژی نصب‌شده در سطح جهان را تشکیل می‌دهند. این نشان دهنده پتانسیل عظیم و قابلیت اطمینان اثبات‌شده استفاده از گرانش برای ذخیره انرژی است.

با وجود عملکرد و قابلیت اطمینان بالا، این سیستم‌ها به ویژگی‌های جغرافیایی خاصی مانند مخازن مرتفع و حوضچه‌های آب بزرگ نیاز دارند که بسیاری از مناطق فاقد آن هستند.

سیستم EVx شرکت Energy Vault در یک پروژه نمایشی در سوئیس نصب شد. عکس: Energy Vault.

در مقابل، باتری‌های گرانشی که از وزنه‌های جامد استفاده می‌کنند، می‌توانند با انعطاف‌پذیری بیشتری ساخته شوند، و محدودیت اصلی آنها زیرساخت‌های موجود برای بلند کردن و پایین آوردن بار است. این امر پتانسیل طیف وسیع‌تری از کاربردها را برای فناوری باتری گرانشی در بسیاری از نقاط مختلف جهان، بدون محدودیت عوامل طبیعی زمین، فراهم می‌کند.

باتری‌های گرانشی همچنین مزایای زیست‌محیطی متعددی نسبت به باتری‌های لیتیوم-یونی ارائه می‌دهند. سیستم EVx از بلوک‌های سازنده‌ای استفاده می‌کند که از مواد در دسترس مانند شن یا زباله‌های بازیافتی ساخته شده‌اند و نیاز به مواد معدنی کمیاب را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهند.

تأثیر اجتماعی پروژه‌های باتری گرانشی در چین نیز مثبت است. این پروژه‌ها برای نیروی کار محلی شغل ایجاد می‌کنند و از منابع موجود در منطقه بهره می‌برند و در نتیجه نیازهای حمل و نقل و مشکلات زنجیره تأمین را کاهش می‌دهند.

این رویکرد محلی در تضاد کامل با زنجیره‌های تأمین جهانی پیچیده مورد نیاز برای تولید باتری‌های لیتیوم-یونی است که پتانسیل ایجاد اختلال در زیستگاه‌های طبیعی و تهدید اکوسیستم‌های شکننده را دارند.

منبع: https://znews.vn/ben-trong-he-thong-pin-trong-luc-khong-lo-cua-trung-quoc-post1549060.html