درون سیستم غول‌پیکر «باتری گرانشی» چین.

درون سازه‌های عظیم و بدون پنجره‌ای که در سراسر چین سر بر می‌آورند، پیشرفت جدیدی در صنعت انرژی نهفته است: باتری‌های گرانشی غول‌پیکر.

در یک حرکت برجسته در فناوری ذخیره انرژی، چین شروع به استقرار مجموعه‌ای از «باتری‌های گرانشی» در مقیاس بزرگ کرده است، حرکتی 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 در رقابت کشورها به سمت راه‌حل‌های انرژی سبزتر ارائه می‌دهد.

«باتری‌های جاذبه‌ای»

«باتری‌های گرانشی» بر اساس اصل بالا و پایین بردن مواد سنگین برای ذخیره و آزادسازی انرژی عمل می‌کنند. این انرژی در توده‌ای از مواد، مانند یک بلوک بتنی بزرگ یا یک توده آب، هنگام بالا رفتن به سطح بالاتر، «سرمایه‌گذاری» می‌شود.

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

برجسته‌ترین نمونه این فناوری امیدوارکننده، پروژه «Evx» در چین است که حاصل همکاری دولت چین و شرکت انرژی سوئیسی «Energy Vault» است.

این سازه عظیم، بیش از ۱۲۰ متر ارتفاع دارد، اما هیچ در یا پنجره‌ای ندارد. در داخل، ۳۵۰۰ "آجر" به وزن ۲۵ تن، توسط یک سیستم پیچیده از آسانسورها و ریل‌ها به بالا و پایین حرکت داده می‌شوند. این بلوک‌ها زمانی که منابع انرژی تجدیدپذیر برق اضافی تولید می‌کنند، بالا می‌روند و زمانی که تقاضای برق افزایش می‌یابد، پایین می‌آیند.

یک سیستم «باتری گرانشی» ۱۲۰ متری در رودونگ، شانگهای، چین. عکس: EnergyVault.

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

در حال حاضر، چین حدود ۷۲ درصد از تولید باتری‌های لیتیوم-یونی جهان را کنترل می‌کند، اما همچنان از اهمیت استراتژیک تنوع‌بخشی به روش‌های ذخیره‌سازی انرژی آگاه است.

اولین سیستم باتری گرانشی تجاری شرکت Energy Vault در چین درست 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 تقریباً ۴۶۰۰ وسیله نقلیه الکتریکی برای مسافت ۱۰۰ کیلومتر است.

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

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

به گفته فوربس ، سیاست‌گذاران چینی از پتانسیل استفاده از مواد اولیه محلی برای ساخت این زیرساخت و همچنین طول عمر بیش از ۳۵ سال آن قدردانی می‌کنند.

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

پتانسیل عظیم

اصول عملکرد باتری‌های تغذیه‌شده با جاذبه مشابه نیروگاه‌های برق آبی تلمبه ذخیره‌ای است. این سیستم‌ها در صورت وجود انرژی اضافی، آب را به مخازن بالادست پمپ می‌کنند و در دوره‌های اوج تقاضای برق، آن را از طریق توربین‌ها آزاد می‌کنند.

طبق گزارش انجمن بین‌المللی برق آبی ، این سیستم‌ها در حال حاضر بیش از ۹۴٪ از کل ظرفیت ذخیره‌سازی انرژی نصب‌شده در سطح جهان را تشکیل می‌دهند. این موضوع پتانسیل عظیم و قابلیت اطمینان اثبات‌شده‌ی استفاده از گرانش برای ذخیره‌سازی انرژی را نشان می‌دهد.

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

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

برعکس، سلول‌های گرانشی که از وزنه‌های جامد استفاده می‌کنند، می‌توانند با انعطاف‌پذیری بیشتری ساخته شوند، و محدودیت اصلی آنها در زیرساخت‌های موجود برای بلند کردن و پایین آوردن مواد است. این امر پتانسیل کاربردهای گسترده‌تر فناوری سلول گرانشی را در مکان‌های مختلف در سراسر جهان، بدون محدودیت عوامل توپوگرافی طبیعی، فراهم می‌کند.

علاوه بر این، باتری‌های گرانشی در مقایسه با باتری‌های لیتیوم-یونی مزایای زیست‌محیطی متعددی ارائه می‌دهند. سیستم EVx از بلوک‌های سازنده‌ای استفاده می‌کند که از مواد در دسترس مانند شن یا زباله‌های بازیافتی ساخته شده‌اند و به طور قابل توجهی وابستگی به مواد معدنی کمیاب را کاهش می‌دهند.

تأثیر اجتماعی پروژه‌های باتری گرانشی در چین نیز نشانه‌های مثبتی را نشان می‌دهد. این پروژه‌ها برای نیروی کار محلی شغل ایجاد می‌کنند و از منابع موجود در منطقه استفاده می‌کنند و در نتیجه نیاز به حمل و نقل و مسائل مربوط به زنجیره تأمین را کاهش می‌دهند.

این رویکرد محلی به شدت با زنجیره‌های تأمین جهانی پیچیده لازم برای تولید باتری‌های لیتیوم-یونی در تضاد است، که خطر اختلال در زیستگاه‌های طبیعی و تهدید اکوسیستم‌های آسیب‌پذیر را به همراه دارد.

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