Les grues són un element familiar a qualsevol ciutat i poble. La ciutat suïssa del Tesino, a prop de la frontera italiana, te una grua de sis braços i 110 metres d’alçada la qual, no està destinada per la construcció. Es un sistema que demostra que l'energia renovable es pot emmagatzemar aixecant càrregues pesades i fer energia quan es deixen caure gràcies a la gravetat.
Energy Vault, és l’empresa suïssa que va construir l’estructura la qual, ha iniciat un programa de proves per fer possible els seus primers desplegaments comercials. Almenys hi ha un un competidor, Gravitricity , a Escòcia, que es basa emb el mateix punt. També, hi han almenys dues empreses amb idees similars, New Energy Let's Go i Gravity Power , que busquen el finançament per tirar endavant els seus projectes.
Gairebé totes les instal·lacions d’emmagatzematge d’energia què actualment estan operatives arreu del món, poden generar un total de 174 GW, depenen de la gravetat. L'emmagatzematge de bombament hidràulic, on l'aigua es bomba a una embasament què està més elevat i després torna per generar electricitat, ha dominat durant molt de temps aquest sistemes d'emmagatzematge d'energia. Però les centrals hidràuliques reversibles requereixen d'una geografia molt específica: dos grans dipòsits d’aigua a elevacions amb una gran separació vertical, però de no massa capacitat de manera què, és difícil fer noves construccions.
Energy Vault, Gravity Power i els seus competidors busquen utilitzar el mateix principi bàsic: aixecar una massa i deixar-la caure, tot creant una instal·lació d’emmagatzematge d’energia que es pugi fer gairebé a qualsevol lloc. Al mateix temps, mentre s'espera obtenir les millors bateries, què és el repte de l’emmagatzematge d’energia renovable, aquesta proposta, podria oferint costos a llarg termini més baixos i menys problemes ambientals.
En acció, les torres de Energy Vault apilen i desapilen constantment maons de 35 Tm disposades en anells concèntrics. Els maons d’un anell interior, per exemple, es poden apilar per emmagatzemar 35 MWh d’energia. Aleshores els sis braços del sistema de forma sistemàticament fan possible que baixin els maons per construir un anell exterior i lliurar energia eléctrica a la xarxa durant aquest procés.
No obstant, per fer-ho possible, no és fàcil ja què, per mantenir una sortida constant, un bloc ha d’accelerar-se mentre un altre desaccelera; per això calen sis braços. A més, el sistema de control ha de compensar les ràfegues de vent, la desviació de la grua a mesura que cull i deixa els maons, l’allargament del cable, els efectes del pèndol i altres coses.
Es veuen diversos avantatges respecte a les bateries. el primer avantatge, és l'ambiental. En lloc de bateries de liti-ió què són químicament reactives i difícils de reciclar, Energy Vault té com a principal despesa els maons, que es poden fer in situ utilitzant brutícia i residus disponibles barrejats amb un nou polímer de la cimentera Cemex.
Un altre avantatge, és la menor despesa operativa, que l’empresa calcula que és aproximadament la meitat que la d’una instal·lació de bateries amb una capacitat d’emmagatzematge equivalent. Les instal·lacions amb bateries d’emmagatzematge han de substituir contínuament les cel·les a mesura que es degraden. Però aquest no és el cas de la infraestructura d’Energy Vault.
En comparació l’esquema d’emmagatzematge d’energia de Gravitricity sembla senzill per ’Energy Vault. En lloc de fer caure pesos amb una grua de sis braços, Gravitricity planeja tirar un pes a uns quilòmetres de profunditat.
Aquestes grans masses, cadascuna d’entre 500 i 5.000 Tm, només necessiten moure’s a pocs centímetres per segon per produir valors de MW. L’ús d’un sol pes, es presta per aplicacions que necessiten alta potència, ràpida i de curta durada, com ara fer front a les fluctuacions segon a segon de la xarxa i mantenir la freqüència. Els sistemes de múltiple pes, serien més adequats per emmagatzemar més energia i generar durant períodes més llargs.
Demostrar la resposta segon a segon és el principal objectiu del concepte de 250 kW que Gravitricity està construint a Escòcia. El seu pes de 50 Tm, es mantindrà suspès a 7 metres sobre una torre de gelosia.
Gravity Power i el seu competidor New Energy Let's Go, que va en busca de la tecnología de la fallida Heindl Energy, también busca emmagatzemar energia sota terra, pero s'inspiren més amb les les bombes hidràuliques. En lloc d’emmagatzemar energia mitjançant dipòsits a different elevacions, bomben aigua sota terra per aixecar un pistó extremadament pesat per acabar permetent que el pistó al caure, empeny l’aigua a través de una turbina i així generi electricidad.
Els embassaments són el taló d'Aquil·les de les centrals hidràuliques reversibles. El propòsit d’una central elèctrica de gravetat és eliminando la necesidad d'embassaments de manera que aquestes plantes, permeten situar la capacidad de emmagatzematge de le centrals hidroelèctriques reversibles en només una o dues hectàrees de terreny pla.
Una planta de 400 MW amb 16 horas de emmagatzematge (o 6,4 GWh d'energía) necesitaría un pistó de més de 8.000.000 Tm, valor habitual en les capacitats elevadores de les bombes reversibles actuals i de les limitacions dels processos de construcció.
Tot i que s'espera que aquestes instal·lacions d’emmagatzematge subterrani siguin més econòmics que les instal·lacions de bateries, la veritat es que avui, encara són molt cares. No obstant, les nacions preocupades pel canvi climatic podrien estar disposades a pagar per aquestes opcions d’emmagatzematge.
Font: IEEE Spectrum
Cap comentari:
Publica un comentari a l'entrada