重力バッテリーとは何ですか? また、どのように機能しますか?

再生可能エネルギーの最大の問題は、太陽光や風がなくなるとエネルギーがなくなることです。その時に備えて余分なエネルギーを蓄えるために電池が必要ですが、すべての「電池」が化学物質である必要はありません。重力を利用するだけです!

たくさんの呪い

太陽光発電などの再生可能エネルギー ソリューションの開発についていけていないとしましょう。この場合、主な問題は太陽と風から十分なエネルギーを得ることだと思うかもしれませんが、多くの場合、その逆です。

再生可能エネルギー源が必要以上のエネルギーを生成する場合、それを使用するか、失う必要があります。グリッドに接続された家庭用太陽光発電設備がエネルギーをグリッドに戻すことができるのはそのためです。

オフグリッド ソーラー ホームの設置では、バッテリを使用して余分なエネルギーを蓄え、夜間や曇りの天候でも使用できるようにします。この用途には専用のディープサイクル鉛蓄電池が一般的ですが、テスラ パワー ウォールのようなリチウムベースのソリューションが、最近では最良のソリューションとして浮上しています。

鉛酸であろうとリチウムであろうと、これらのバッテリーは電気化学プロセスを通じてエネルギーを貯蔵しますが、電解液を必要とせずにエネルギーを貯蔵および放出できるとしたらどうでしょうか?

重力電池にはポテンシャル（エネルギー）があります

ここで、重力バッテリーのアイデアが生まれます。重力は私たちを地球に留めている力です。だからこそ「上がるものは下がる」のです。重力を克服するには、膨大な量のエネルギーが必要です。数人の宇宙飛行士を乗せた比較的小さな宇宙船を軌道に打ち上げるには、建物サイズの化学ロケットが必要です。

アイテムをテーブルに持ち上げると、それを持ち上げるために消費したカロリーが位置エネルギーに変換され、そのアイテムに蓄えられます。後で猫がこのオブジェクトをテーブルから叩き落とした場合、オブジェクトが地面に戻ったときにこの位置エネルギーが解放されます。

重力バッテリーはこの位置エネルギーを電気に変換しますが、位置エネルギーを電気エネルギーに変換するにはさまざまな方法があります。

各種重力バッテリー

重力バッテリーの今日の最も一般的な例は、すでに広く使用されています。エネルギー会社は、高架のエネルギー貯蔵タンクに水を汲み上げます。その後、そのエネルギーにアクセスしたい場合、水は解放されて別の貯水池に流れ込み、そこに到達する前に水力発電タービンを通過します。これらの水圧タービン システムはうまく機能しますが、それらを構築できる場所は非常に多くあります。

水タンク ソリューションとは対照的に、どこにでも設置できる大型重力バッテリーを製造するGravitricityなどの企業があります。彼らのデモンストレーション リグは、15 メートル (49.21 フィート) のリグで 25 トンの重りを 2 つ使用して、250 kW の電力を供給します。同社は、その技術は最大 20 MW まで拡張可能であり、システムの推定寿命は 50 年であると主張しています。

これらのシステムの利点は、短時間で大量のエネルギーを生成したり、長時間にわたって少量のエネルギーを生成したりできることです。また、フルパワー出力に達するまでに 1 秒もかからないため、再生可能エネルギーが一時的に低迷している場合に電力を供給する優れた方法でもあります。最も重要なことは、同様の性能を提供するリチウム電池ユニットよりも長期的に安価であることです。これが、再生可能エネルギー生産者の注目を集めている理由です。

小規模では、重りを持ち上げると約 20 分間の光が得られ、危険な灯油の照明が不要になる (現在は廃止された) Gravity Lightなどの製品があります。

重力バッテリーは、そのシンプルさと潜在的な耐久性から、実用的で持続可能な再生可能エネルギー グリッドの重要なコンポーネントである可能性があります。