ซื้อกลับบ้านที่สำคัญ
- นักวิจัยได้เสนอให้ใช้อาคารเป็นแบตเตอรี่แรงโน้มถ่วงเพื่อเปลี่ยนพลังงานศักย์ให้กลายเป็นไฟฟ้า
- ระบบอาศัยการใช้ลิฟต์ในอาคาร
- ผู้เชี่ยวชาญชอบแนวคิดนี้แต่ไม่แน่ใจว่าจะนำไปใช้ในอาคารที่มีผู้อยู่อาศัยได้หรือไม่
การล่าแหล่งพลังงานทางเลือกมาถึงจุดสูงสุดแล้ว
นักวิจัยได้เสนอระบบกักเก็บพลังงานความโน้มถ่วงแบบใหม่ที่มีชื่อว่า Lift Energy Storage Technology (LEST) ซึ่งพยายามใช้ลิฟต์ที่ติดตั้งไว้แล้วในอาคารสูงเพื่อผลิตไฟฟ้านอกระบบกริด
"LEST น่าสนใจเป็นพิเศษสำหรับการให้บริการเสริมแบบกระจายศูนย์และการจัดเก็บพลังงานด้วยรอบการจัดเก็บพลังงานรายวันถึงรายสัปดาห์" นักวิจัยเขียนไว้ในรายงาน "ศักยภาพระดับโลกสำหรับเทคโนโลยีนี้มุ่งเน้นไปที่เมืองใหญ่ที่มีอาคารสูง และคาดว่าจะอยู่ที่ประมาณ 30 ถึง 300 GWh [300 พันล้านวัตต์ชั่วโมง]"
ยกระดับความคิด
เมื่อแยกย่อยงานวิจัย เขากล่าวว่า LEST เสนอให้เก็บพลังงานไม่ใช่ในแบตเตอรี่ แต่ในรูปของพลังงานศักย์โน้มถ่วงที่สะสมอยู่ในมวลหนักได้ดึงอาคารสูงขึ้นมาต้านผลกระทบจากแรงโน้มถ่วง เมื่อมวลนั้นตกลงสู่พื้นโลก พลังงานจะถูกจับโดยมอเตอร์ยกซึ่งทำหน้าที่เป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
"ในช่วงเวลาที่มีแรงกดดันในห่วงโซ่อุปทานสำหรับวัสดุที่สำคัญจำนวนมากที่ใช้ในแอปพลิเคชันการจัดเก็บพลังงาน โซลูชันใหม่ที่ใช้นวัตกรรมโครงสร้างพื้นฐานที่มีอยู่และวัสดุที่มีมูลค่าต่ำเป็นเรื่องที่น่าสนใจ " Gavin Harper, Critical Materials Research Fellow, Birmingham Center for Strategic Elements & Critical Materials ที่มหาวิทยาลัยเบอร์มิงแฮมกล่าวกับ Lifewire ทางอีเมล
อีกหลายคน เช่น Energy Vault ได้เสนอแบตเตอรี่แรงโน้มถ่วงที่ใช้เครนและมวลคอนกรีตที่ควบคุมด้วยปัญญาประดิษฐ์ (AI) แทนลิฟต์
จากมุมมองที่กว้างขึ้น แบตเตอรี่แรงโน้มถ่วงเป็นเพียงหนึ่งในเทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงานหมุนเวียนที่ศึกษาที่ห้องปฏิบัติการพลังงานทดแทนแห่งชาติ (NREL) ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาอนาคตการจัดเก็บ NREL
ในการสนทนาทางอีเมลกับ Lifewire, Nate Blair, ผู้จัดการกลุ่ม, ระบบพลังงานแบบกระจายและการวิเคราะห์การจัดเก็บพลังงานภายในศูนย์วิเคราะห์พลังงานเชิงกลยุทธ์ที่ NREL ชี้ให้เห็นว่าตามแบบจำลองของพวกเขา มีความต้องการที่สำคัญทั่วทั้งกริดสำหรับ กักเก็บพลังงานเพิ่มเติมได้หลายขนาด
"แบบจำลองตึกระฟ้าของการจัดเก็บแรงโน้มถ่วงอาจเป็นทางเลือกที่มีการศึกษามากขึ้นและแน่นอนว่าเป็นการทดลองทางความคิดที่น่าสนใจเกี่ยวกับวิธีใช้โครงสร้างพื้นฐานที่มีอยู่" แบลร์กล่าว "ปัญหาด้านพลังงานในเมืองขึ้นอยู่กับข้อจำกัดด้านพื้นที่และข้อจำกัดในการส่งผ่าน ดังนั้นการจัดเก็บในเมืองจึงเป็นสถานการณ์ที่ยากลำบากอย่างยิ่ง"
ทางยาวสู่ยอดเขา
Harper เห็นว่านักวิจัยได้นำโครงสร้างพื้นฐานที่มีอยู่มาใช้อย่างมีเอกลักษณ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมันช่วยสร้างพลังงานในใจกลางเมืองใกล้กับจุดใช้งาน เขาเตือนว่าแม้ความยืดหยุ่นของ LEST จะดูดีบนกระดาษ แต่การใช้งานในโลกแห่งความเป็นจริงอาจพิสูจน์ได้ว่าท้าทาย
สำหรับผู้เริ่มต้น ฮาร์เปอร์กล่าวว่าความหนาแน่นของการบรรทุกน้ำหนักจำนวนมากที่ด้านบนสุดของอาคารที่เพรียวบางทำให้เกิดคำถามด้านวิศวกรรมโยธาทุกประเภทที่จะต้องพิจารณาอย่างรอบคอบ "นอกจากนี้ ลิฟต์ยังได้รับการออกแบบมาเพื่อให้มีอายุการใช้งานยาวนานและเชื่อถือได้ แต่ไม่ได้ออกแบบมาเพื่อใช้เป็นที่เก็บพลังงาน" ฮาร์เปอร์กล่าว
นอกจากนี้ เขาแย้งว่าการใช้ลิฟต์เพื่อสร้างพลังงานอาจส่งผลให้ส่วนประกอบลิฟต์สึกหรอเร็วขึ้น ซึ่งจะส่งผลต่อความพร้อมในการให้บริการในอาคาร และหากลิฟต์ถูกนำออกจากการดำเนินการบ่อยครั้งเพื่อซ่อมแซม นั้นจะมีผลกระทบอย่างมากต่อความอยู่รอดในเชิงพาณิชย์ของโครงการนี้
นักวิจัยได้เสนอให้ใช้หุ่นยนต์ลากตุ้มน้ำหนักขึ้นไปบนยอดตึก แม้ว่าฮาร์เปอร์จะไม่แน่ใจว่าเป็นความคิดที่ดีหรือไม่ ฮาร์เปอร์กล่าวว่า "ดูเหมือนว่าการจัดสรรทรัพยากรไม่ดีเพื่อให้หุ่นยนต์ยูทิลิตี้วิ่งผ่านพื้นที่ปูพรมและตกแต่งอย่างดีรอผู้เช่ารายใหม่" ฮาร์เปอร์กล่าว
เขากล่าวว่าในขณะที่นักวิจัยได้เสนอให้ใช้พื้นที่ว่างในอาคาร ทางเลือกที่ดีกว่าบางทีอาจเป็นการใช้โครงสร้างที่เก่าและถูกทิ้งร้างซึ่งสามารถถอดกลับเข้าไปในเปลือกแล้วนำไปประกอบใหม่เป็นอุปกรณ์เก็บพลังงาน
"ในการแย่งชิงความเป็นศูนย์ เราจำเป็นต้องมีการคิดเชิงนวัตกรรม และเป็นเรื่องน่ายกย่องที่จะพิจารณาวิธีที่สร้างสรรค์ซึ่งใช้ประโยชน์จากโครงสร้างพื้นฐานที่มีอยู่และวัสดุที่มีมูลค่าต่ำ" ฮาร์เปอร์กล่าว "แต่เราจำเป็นต้อง คิดให้ทั่วถึงความหมายทั้งหมด"