A do të mundin bateritë e gravitetit të zgjidhin problemin tonë të ruajtjes së energjisë?

Në zemër të revolucionit të energjisë së rinovueshme ekziston një enigmë ende e pazgjidhur. Kur fryn era, dielli shkëlqen dhe detin e ‘rrahin’ valët, ka energji të bollshme për t'u gjeneruar. Por kur qiejt errësohen dhe kushtet klimatike janë ‘të qeta’, çfarë të bëjmë? Përgjigja, sot, është rritja e prodhimit të energjisë konvencionale, duke furnizuar rrjetin përmes djegies së lëndëve fosile.

Është një zgjidhje e shekullit të 20-të për një problem të shekullit të 21-të – një zgjidhje që bie në kontrast të fortë me planet për neutralitetin e karbonit.

Një e ardhme më e pastër do të nënkuptojë fokusimin në bateritë litium-jon, thonë disa ekspertë të energjisë. Të tjerë argumentojnë se hidrogjeni ‘jeshil’ është shpresa më e madhe në botë. Dhe pastaj ka nga ata që vënë bastet e tyre jo te kimia, por te forca e pakufishme që na rrethon të gjithëve: graviteti. "Ajo që shkon lart, duhet të zbresë" - kjo është logjika e pandryshueshme njutoniane – në të cilën mbështeten bateritë e gravitetit.

Kjo fushë e re e teknologjisë së ruajtjes së energjisë është jashtëzakonisht e thjeshtë në parim. Kur energjia e gjelbër është e bollshme, përdorni atë për të tërhequr një peshë kolosale në një lartësi të paracaktuar. Kur burimet e rinovueshme janë të kufizuara, lironi ngarkesën, duke fuqizuar një gjenerator me tërheqjen gravitacionale në rënie.

Një qasje e ngjashme, "hidro pompuar", përbën më shumë se 90% të ruajtjes aktuale të energjisë me kapacitet të lartë të globit. Është një sistem i provuar dhe i testuar. Por ka çështje të rëndësishme rreth shkallëzueshmërisë.

Projektet hidrike janë të mëdha dhe të shtrenjta, me kosto kapitale të papërballueshme, dhe ato kanë kërkesa gjeografike rigoroze – terren verticinoz dhe bollëk uji. Nëse bota do të arrijë neto-zero, ajo ka nevojë për një sistem të ruajtjes së energjisë që mund të vendoset pothuajse kudo.

Gravitricity, një start-up inxhinierik me bazë në Edinburg, po punon për ta bërë këtë realitet. Në prill të vitit të kaluar, grupi provoi me sukses prototipin e tij të parë të baterisë së gravitetit: një kullë çeliku 15 metra (49 këmbë) që pezullonte një peshë hekuri prej 50 tonësh.

'Metoda' Gravitricity që planifikon të përdorë boshtet e minierave
për të gjeneruar energji të rinovueshme. (Credit: Alamy)

Inç pas inç, motorët elektrikë e ngritën kutinë masive metalike drejt qiellit përpara se ta lëshonin gradualisht përsëri në tokë, duke fuqizuar një sërë gjeneratorësh elektrikë me tërheqje në rënie.

Instalimi i demonstruesit ishte "në shkallë të vogël", thotë Jill Macpherson, inxhiniere e lartë e testimit dhe simulimit të Gravitricity, por megjithatë prodhoi 250 kW fuqi të menjëhershme, e mjaftueshme për të ‘mbështetur’ shkurtimisht rreth 750 shtëpi. Po ishte inkurajuese ajo që ekipi mësoi për jetëgjatësinë e mundshme të sistemit të tyre.

"Ne vërtetuam se mund ta kontrollojmë sistemin për të zgjatur jetëgjatësinë e disa komponentëve mekanikë, si kablloja e ngritjes," thotë Macpherson.

"Sistemi është projektuar gjithashtu në mënyrë që komponentët individualë të mund të zëvendësohen lehtësisht në vend që të zëvendësohet i gjithë sistemi gjatë gjithë jetës së tij. Pra, ka hapësirë ​​reale për të pasur një jetë të gjatë funksionale dekadash."

Ndonëse prototipi i Gravitricity u drejtua lart, fokusi i kompanisë tani është nën tokë. Inxhinierët e kanë shpenzuar vitin e kaluar duke zbuluar minierat e qymyrit të çmontuara në Britani, Evropën Lindore, Afrikën e Jugut dhe Kili. Arsyetimi, shpjegon drejtori menaxhues Charlie Blair, është mjaft i drejtpërdrejtë: "Pse të ndërtojmë kulla kur ne mund të përdorim gjeologjinë e tokës për të mbajtur peshat tona?"

Duket një zgjidhje përkryer. Globi është i mbushur me boshte minierash të papërdorura sa të strehojë një instalim të gravitricitetit me përmasa të plota, i cili do të shtrihet poshtë të paktën 300 m, dhe ndoshta shumë më tej.

Ekziston gjithashtu vullnet politik për ta bërë atë të ndodhë, thotë Blair, me politikëbërësit të prirur për të shfrytëzuar entuziazmin publik për një të ashtuquajtur "tranzicion të drejtë" – nocioni i një ekonomie të re me pak karbon që siguron jetesën e punëtorive të karburanteve fosile.

Dhe kështu, me fonde të mjaftueshme, një prototip nëntokësor (me shumë gjasa i vendosur në Republikën Çeke) pritet të jetë funksional në vitin 2024.

Megjithatë, duhet të kapërcehen një sërë sfidash. "Ne duhet të shikojmë nga afër strukturat ekzistuese civile - rreshtimi i boshtit, rrethinat e boshtit - dhe të sigurohemi që ato janë absolutisht të shëndosha dhe të afta për të mbajtur disa mijëra ton," shpjegon Blair. "Ka gjithashtu çështje të mundshme sigurie rreth metanit dhe minierave që mund të përmbyten.”

Por, jo të gjithë novatorët i shohin meritat e një zgjidhjeje nën sipërfaqe.

Në një luginë në Zvicrën jugore, prototipi i mrekullueshëm i çelikut dhe betonit nga Energy Vault, një tjetër lider në hapësirën e baterive të gravitetit, qëndron më shumë se 20 kate. Kur furnizimi me energji të gjelbër tejkalon kërkesën, një nga disa vinça të kontrolluar nga AI ngre lart një palë blloqe 30 tonësh. Kur kërkesa tejkalon ofertën, ato zbresin, duke gjeneruar energji të mjaftueshme për mijëra shtëpi.

"Rrjeti duhet të jetë i balancuar në çdo kohë," shpjegon Thomas Morstyn, një ekspert i inxhinierisë elektrike në Universitetin e Edinburgut. "Operatorët vazhdimisht duhet të përputhen me ofertën dhe kërkesën, por kjo është e ndërlikuar kur keni diçka në thelb të ndërprerë si era ose dielli, të cilat janë të ndjeshme ndaj ndryshimeve të papritura."

Masa e madhe e peshës së një baterie të gravitetit së bashku me zbritjen e saj tepër të ngadaltë gjeneron një numër të madh çiftesh rrotullues, duke e lejuar sistemin të japë fuqi maksimale pothuajse menjëherë. Kjo e bën teknologjinë veçanërisht të aftë në ruajtjen e ekuilibrit të rrjetit, duke reduktuar rrezikun e dëmtimeve serioze infrastrukturore dhe ndërprerjeve të energjisë elektrike.