과학자들은 버려진 광산을 중력 배터리로 바꾸는 것을 제안합니다

광산의 광석이 고갈되면 더 이상 쓸모가 없습니다. 광산은 땅에 버려진 구멍이 될 뿐입니다. 그러나 새로운 연구에 따르면 그러한 광산의 샤프트는 에너지를 저장하는 중력 배터리로 사용될 수 있습니다.

먼저 중력전지란 무엇일까요?

간단히 말해서, 무거운 부하를 방출하여 떨어뜨려 전기를 생성하는 시스템입니다. 그러면 해당 전기는 도시 전력망의 수요가 높을 때 사용될 수 있습니다. 때로는 그리드에 과도한 에너지가 있을 때 중력 배터리 시스템은 해당 에너지의 일부를 사용하여 부하를 다시 끌어올리고 나중에 사용할 수 있도록 에너지를 효과적으로 저장합니다.

이 기술의 가장 일반적인 유형 중 하나는 양수식 수력 발전 시스템으로 알려져 있습니다. 이 설정에서는 물이 높은 고도에서 방출되어 아래로 흐르는 동안 터빈을 회전시켜 전기를 생성합니다. 초과 에너지를 사용할 수 있게 되면 해당 물은 다시 시작점으로 펌핑됩니다.

작년에 오스트리아 국제 응용 시스템 분석 연구소(IIASA)의 과학자들은 다른 유형의 중력 배터리를 제안했습니다. 기본 아이디어는 고층 건물의 엘리베이터가 회생 제동 시스템을 사용하여 전기를 생성하는 동시에 가중치 탑재 하중을 높은 층에서 낮은 층으로 낮추는 것이었습니다. 자율 트레일러 로봇은 필요에 따라 엘리베이터 안팎으로 화물을 끌어당깁니다.

이는 동일한 연구원이 최근 제안한 광산 기반 지하 중력 에너지 저장(UGES) 시스템을 소개합니다. 마찬가지로 엘리베이터도 활용하겠지만 이 엘리베이터는 기존의 사용하지 않는 광산 샤프트에 있을 것이며 모래가 가득 찬 컨테이너를 올리고 내릴 것입니다.

샤프트 양쪽에 있는 일련의 전기 모터/발전기 장치는 각 엘리베이터를 위아래로 움직이며, 내려가는 동안 회생 제동을 통해 전기를 생성하고, 올라가는 동안 그 전기의 일부를 사용합니다.

효율성을 극대화하기 위해 엘리베이터는 표면에서 모래 하중을 받고 샤프트 바닥에서 해당 하중을 제거한 다음 빈 표면으로 돌아올 수 있습니다. 말할 필요도 없이, 이 시나리오에서는 수갱 바닥의 저장 공간이 결국 모래로 가득 차게 됩니다. 이러한 이유로 그리드에 에너지가 너무 많으면 엘리베이터는 모래의 일부를 다시 위쪽으로 가져와야 합니다. 적재 및 하역에는 전기 컨베이어 벨트와 덤프 트럭의 조합이 사용됩니다.

과학자들은 UGES가 7~70TWh(테라와트시)의 전 세계 에너지 저장 잠재력을 가질 수 있다고 추정하며, 대부분의 발전소는 중국, 인도, 러시아 및 유럽과 같이 이미 버려진 광산이 많은 국가에 위치하고 있습니다. 우리를.

"광산이 폐쇄되면 수천 명의 근로자가 해고됩니다. [...] 광산이 운영을 중단한 후 에너지 저장 서비스를 제공하기 때문에 UGES는 약간의 공석을 만들 것입니다"라고 연구 논문의 수석 저자인 IIASA의 Julian Hunt가 말했습니다. "광산은 이미 기본 인프라를 갖추고 있으며 전력망에 연결되어 있어 비용을 크게 절감하고 UGES 플랜트 구현을 용이하게 합니다."

이 논문은 최근 에너지 저널에 게재되었습니다.

출처: IIASA