باتری (شیمیایی) گرانشی

از سال 1870 تا 1930، اصطلاح باتری شیمیایی گرانشی برای توصیف مجموعه ای از انواع محبوب باتری استفاده می شد که در آن از گرانش برای جدا نگه داشتن اجزای شیمیایی بر اساس چگالی مربوطه استفاده می شد.

در مقیاس بزرگ

فناوری Lifted Weight Storage (LWS) (ذخیره انرژی توسط وزنه بالا برده شده) توسط شرکت Energozapas توسعه یافته است. اصل عملیاتی LWS مبتنی بر مصرف برق در حالی است که وزنه ها را به صورت عمودی در مقابله با میدان گرانشی زمین (چند صد متر ارتفاع) بلند می کند و هنگامی که وزنه ای رها شده به دلیل نیروی گرانش کاهش ارتفاع می یابد، انرژی تولید می کند.

بلوک های جامد ساخته شده از خاک فشرده به عنوان وزنه عمل می کنند. سازه باربر یک سازه بتنی مسلح است که با کمک روبات های ساختمانی ساخته شده است. فناوری Energozapas امکان ایجاد انباره های انرژی در مقیاس صنعتی را با قدرت 10 مگاوات ایجاد می کند. عمر مفید آنها 50 سال، و بازده رفت و برگشت آنها 83٪ است.

Lift Renewable Energy از فرمی از باتری گرانشی استفاده می کند. برای ذخیره انرژی، ظروف گاز شناور توسط یک وینچ به داخل آب کشیده می شوند، و در نتیجه آب صدها متر بلند می شود. سپس چرخه معکوس شده و با بالا آمدن ظروف گاز، برق تولید می شود. در این فناوری، زیرساخت های نسبتاً کمی مورد نیاز است، و باتری ها را می توان در نزدیکی مراکز اصلی جمعیت قرار داد و بازده رفت و برگشت بیش از 85٪ است. سیستم را می توان از KWH تا GWH ارتقاء داد.

EnergyVault روی توسعه باتری های گرانشی در مقیاس بزرگ کار می کند. باتری گرانشی که آنها روی آن کار می کنند یک برج ذخیره انرژی است که از بلوک های بتنی ساخته شده است. جرثقیل های 120 متری از انرژی مازاد شبکه برق برای بلند کردن و چیدن بلوک های بتنی استفاده می کنند که هر کدام 32 تن وزن دارند. هنگامی که بلوک ها سقوط می کنند، انرژی بازیابی می شود تا با چرخاندن ژنراتور، برق تولید کند. یک واحد تجاری می تواند 20 مگاوات ساعت، یا به اندازه ای که برای تأمین برق 2000 خانه سوئیسی در روز کافی است، انرژی ذخیره کند.

واحد باتری گرانشی Gravitricity شامل یک وینچ / ژنراتور الکتریکی قابل تبدیل، کابل ها، یک وزنه بزرگ و شفت عمودی است که 150 تا 1500 متر زیرزمین می رود که در ابتدا از شفت های معدنی بلااستفاده استفاده می کرد. وینچ برقی وزنه ای از 500 تا 5000 تن را به بالای شفت می برد. هنگامی که وزنه آزاد می شود، وینچ برقی را درون یک میدان مغناطیسی می چرخاند تا انرژی تولید کند. این سیستم 10 مگاوات ساعت انرژی کافی برای 13000 خانه به مدت دو ساعت، تولید می کند. همچنین باتری را می توان برای سقوط سریع وزنه، در حد یک طغیان کوچک از انرژی پرقدرت، کنترل کرد.

ذخیره انرژی از طریق راه آهن، مفهومی است که در آن از انرژی تجدید پذیر مازاد، در مواقع نیاز کم به انرژی، برای راندن واگن های سنگین قطارها در سربالایی استفاده می شود. انرژی پتانسیل بعداً با استفاده از ترمزهای احیا کننده هنگام چرخش در سرازیری آزاد شده و به عنوان یک باتری گرانشی عمل می کند.

مقیاس کوچک

GravityLight یک چراغ کوچک توان گرفته از نیروی گرانش است که با بلند کردن دستی یک کیسه سنگ یا ماسه و سپس رها کردن آن برای سقوط، تولید انرژی می کند. GravityLight برای کمک به تقریبا یک میلیارد نفر در جهان که منبع برق ندارند طراحی شده است، زیرا این امر باعث می شود که افرادی که به برق دسترسی ندارند لزومی نداشته باشد از لامپ های نفتی گران و خطرناک و آلوئه کننده استفاده کنند.

یک باتری گرانشی با استفاده از انرژی مازاد در شبکه برای افزایش ارتفاع جرم برای تولید انرژی پتانسیل گرانشی عمل می کند، که سپس جرم انداخته می شود تا انرژی پتانسیل را از طریق یک ژنراتور الکتریکی به الکتریسیته تبدیل کند.

هزینه باتری های گرانشی بر اساس طراحی های آنها متفاوت است. همچنین بر خلاف نیروگاه های برق آبی، پانل های خورشیدی و توربین های بادی، که فقط در شرایط خاص یا در مناطق خاصی می توانند کار کنند، باتری های گرانشی مانند باتری های پیشنهاد شده توسط EnergyVault و Gravitricity می توانند در هر نقطه از جهان ساخته شده و از مصالح محل ساخت استفاده کنند.