توسعه باتری گرانشی

اولین فُرمِ دستگاهی که از نیروی گرانش برای تقویت حرکت مکانیکی استفاده می کرد ساعت پاندولی بود که در سال 1656 توسط کریستیان هویگنس اختراع شد. ساعت با نیروی گرانش و با استفاده از مکانیزم چرخ دنگ یا دررو به حرکت در می آمد که باعث می شد یک پاندول به جلو و عقب حرکت کند (مکانیزم چرخ دنگ یک پیوند مکانیکی در ساعت هاست که به عنصر زمان سنج تکانه می دهد و به صورت دوره ای قطار دنده را برای حرکت به جلو آزاد می کند و عقربه های ساعت را جلو می برد).

از آن زمان، باتری های گرانشی به سیستم هایی تبدیل شده اند که می توانند نیروی گرانش را مهار کرده و آن را برای ذخیره انرژی در مقیاس بزرگ به برق تبدیل کنند.اولین سیستم برق آبی تلمبه ای ذخیره ای (PSH) (pumped-storage hydroelectricity) مبتنی بر گرانش، در سال 1907 در سوئیس توسعه یافت. در سال 1930، ذخیره سازی با پمپاژ، توسط شرکت برق و توان کانکتیکات به ایالات متحده آمد. تا سال 2019، کل ظرفیت جهانی PSH، 168 گیگاوات بوده است.

ایالات متحده دارای ظرفیت 23 گیگاوات از PSH است که تقریباً 2 درصد از سیستم تأمین انرژی و 95 درصد از ذخیره انرژی در مقیاس شرکت های خدمات شهری را در ایالات متحده تشکیل می دهد. برق تلمبه ای ذخیره ای مبتنی بر گرانش در حال حاضر بزرگ ترین شکل ذخیره انرژی شبکه در جهان است.در سال 2012، مارتین ریدیفورد و جیم ریوز اولین نمونه کاربردی GravityLightرا توسعه دادند، یک باتری گرانشی در مقیاس کوچک که اکنون در برخی کشورها به صورت تجاری در دسترس است.

Energy Vault، یک شرکت ذخیره انرژی، در حال حاضر در حال تحقیق و آزمایش برای توسعه باتری های گرانشی در مقیاس بزرگ تر است. Energy Vault که توسط بیل گروس، آندوا پدرتی و روبرت پیکونی در سال 2017 تأسیس شد، در حال حاضر در میانه ی بردنِ آن چه GravityLight ایجاد کرده است به مقیاس بزرگ تر است. Energy Vault در حال توسعه جرثقیلی است که الکتریسیته را از انداختن بلوک های بتنی به جای ریختن آب تولید می کند.

Energy Vault تاریخ انتشار محصول خود را مشخص نکرده است، اما نمونه های اولیه آن در دست ساخت است و مفهوم بلوک های پشته شده ی Energy Vault دارد به عنوان یک فناوری ذخیره سازی طولانی مدت، امیدوار کننده به نظر می رسد. در اواخر سال 2020، شرکت سوئیسی در Arbedo-Castione شش جرثقیل نصب کرد که در یک برج 110 متری نصب شده بودند و یک بلوک بتنی 35 تنی را به بالا و پایین می بردند که می تواند 80 مگاوات ساعت انرژی ذخیره کند.

Cascadia Carbon Inc.، یک شرکت فناوری آب و هوایی در پورتلند، اورگان، نیز در حال توسعه یک باتری انرژی پتانسیل برای پایداری شبکه تجدید پذیر در ارتباط با دانشگاه بریتیش کلمبیا است. هدف پروژه آزمایشی آنها ارائه اثبات تجاری مفاهیمی است که می تواند برای جا دادن گیگاوات ها ذخیره سازی انرژی جدید خورشیدی و بادی که طی دهه آینده به صورت آماده عرضه می شود، گسترش یابد.

Gravitricity، یکی دیگر از شرکت های تولید باتری گرانشی، روی رویکرد دیگری برای سیستم جدید ذخیره انرژی کار می کند. Gravitricity که در سال 2011 توسط مخترع پیتر فرنکل تأسیس شد یک نمونه اولیه باتری 10 متری 250 کیلوواتی گرانشی در اسکاتلند ساخت که عملیات آزمایشی و اتصال به شبکه را در سال 2021 آغاز کرد. در آوریل 2021، Gravitricity یک باتری گرانشی نصب کرده بود که اولین توان خود را در مکانی در ادینبورگ تولید می کرد.