Cosa sono le batterie a gravità e come funzionano?

Il problema più grande con le energie rinnovabili è che quando la luce solare o il vento scompaiono, l’energia scompare. Hai bisogno di batterie per immagazzinare l’energia in eccesso per quei tempi, ma non tutte le “batterie” devono essere chimiche: usa la gravità!

Maledizione dell’Abbondanza

Diciamo che non stai al passo con lo sviluppo di soluzioni di energia rinnovabile come l’energia solare. In questo caso, potresti pensare che il problema principale sia ottenere abbastanza energia dal sole e dal vento, ma spesso accade il contrario.

Quando la tua fonte di energia rinnovabile produce più energia di quella di cui hai bisogno, devi usarla o perderla. Ecco perché le installazioni solari domestiche collegate alla rete possono reimmettere energia nella rete e puoi persino essere pagato per questo!

Le installazioni domestiche solari off-grid utilizzano batterie per immagazzinare l’energia in eccesso in modo che possa essere utilizzata di notte o durante il tempo nuvoloso. Le batterie al piombo acido a ciclo profondo dedicate sono popolari per questo uso, ma le soluzioni a base di litio come la parete Tesla Power stanno emergendo come la soluzione migliore in questi giorni.

Che siano al piombo o al litio, queste batterie immagazzinano energia attraverso un processo elettrochimico, ma cosa accadrebbe se potessi immagazzinare e rilasciare energia senza la necessità di un elettrolita?

Le batterie a gravità hanno potenziale (energia)

È qui che entra in gioco l’idea della batteria gravitazionale. La gravità è la forza che ci tiene sulla terra. Ecco perché “ciò che sale deve scendere”. Superare la gravità richiede un’enorme quantità di energia. Hai bisogno di un razzo chimico delle dimensioni di un edificio per lanciare in orbita un veicolo spaziale relativamente piccolo con pochi astronauti a bordo.

Quando sollevi un oggetto su un tavolo, le calorie bruciate per sollevarlo vengono convertite in energia potenziale, che ora è immagazzinata in quell’oggetto. Se il tuo gatto fa cadere questo oggetto dal tavolo in seguito, questa energia potenziale viene rilasciata quando l’oggetto cade di nuovo a terra.

La batteria gravitazionale converte questa energia potenziale in elettricità, ma ci sono molti modi diversi per convertire l’energia potenziale in energia elettrica.

Vari tipi di batterie a gravità

L’esempio più comune di oggi della batteria gravitazionale è già ampiamente utilizzato. Le compagnie energetiche pompano acqua in serbatoi di accumulo di energia sopraelevati. Più tardi, quando vogliono accedere a quell’energia, l’acqua viene rilasciata e scorre in un altro serbatoio, passando attraverso una turbina idroelettrica prima di arrivarci. Questi sistemi di turbine a pompa d’acqua funzionano bene, ma ci sono così tanti posti in cui puoi costruirli, per non parlare del fatto che non si restringono in modo utile.

Ci sono aziende come Gravitricity che costruiscono batterie a gravità grande che possono essere installate ovunque, al contrario delle soluzioni di serbatoi d’acqua. Il loro impianto dimostrativo utilizza due pesi da 25 tonnellate su un impianto di 15 metri (49,21 piedi) per fornire 250 kW di potenza. L’azienda afferma che la sua tecnologia può essere scalata fino a 20 MW e che i sistemi hanno una durata stimata di 50 anni.

Il vantaggio di questi sistemi è che puoi produrre molta energia in poco tempo o una piccola quantità in un lungo periodo. È anche un ottimo modo per fornire energia se le tue energie rinnovabili hanno un breve calo, poiché ci vuole meno di un secondo per raggiungere la piena potenza. Soprattutto, è più economico a lungo termine rispetto alle unità con batteria al litio che offrono prestazioni simili, motivo per cui hanno attirato l’attenzione dei produttori di energia rinnovabile!

Su piccola scala, ci sono prodotti come la (ora defunta) Gravity Light , in cui il sollevamento di un peso fornisce circa 20 minuti di luce ed elimina la necessità di illuminazione a cherosene pericolosa.

Le batterie a gravità sono probabilmente un componente chiave di una rete di energia rinnovabile pratica e sostenibile grazie alla loro semplicità e potenziale durata.