Was sind Schwerkraftbatterien und wie funktionieren sie?

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Schwerkraft

Gravitationsbatterien speichern Energie mithilfe der Schwerkraft. Sie werden oft verwendet, um Energie aus erneuerbaren Quellen wie Sonne und Wind zu speichern. Zum Beispiel könnte eine Schwerkraftbatterie Solarenergie nutzen, um Wasser an einem sonnigen Tag bergauf zu pumpen und dann an einem bewölkten Tag das Wasser bergab fließen zu lassen (unter Nutzung der Schwerkraft) und daraus hydroelektrisch Strom erzeugen.

Das größte Problem bei erneuerbaren Energien Energie ist, dass, wenn Sonnenlicht oder Wind verschwinden, auch die Kraft verschwindet. Sie brauchen Batterien, um überschüssige Energie für diese Zeiten zu speichern, aber nicht alle "Batterien" müssen chemisch sein: Nutze einfach die Schwerkraft!

Der Fluch der Fülle

Angenommen, Sie haben mit der Weiterentwicklung erneuerbarer Energielösungen wie Solarenergie nicht Schritt gehalten. In diesem Fall denken Sie vielleicht, dass die größte Herausforderung darin besteht, genügend Strom aus Sonne und Wind zu gewinnen, aber oft ist das Gegenteil der Fall.

Wenn Ihre erneuerbare Energiequelle mehr Strom erzeugt, als Sie benötigen, Sie müssen es entweder verwenden oder verlieren. Aus diesem Grund können netzgekoppelte Solar-Hausinstallationen Strom in das Netz zurückspeisen, und Sie können dafür sogar bezahlt werden!

Netzunabhängige Solar-Hausinstallationen verwenden Batterie-Arrays, um überschüssige Energie zu speichern, damit sie nachts oder bei Bewölkung genutzt werden kann. Spezielle zyklenfeste Blei-Säure-Batterien waren für diese Verwendung beliebt, aber Lithium-basierte Lösungen wie die Tesla Power Wall werden heutzutage zu einer besseren Lösung.

Ob Blei-Säure oder Lithium, diese Batterien speichern Energie mit einem elektrochemischen Prozess, aber was wäre, wenn Sie Energie speichern und abgeben könnten, ohne einen Elektrolyten zu benötigen?

Schwerkraftbatterien haben Potenzial (Energie)

< p>Hier kommt die Idee einer Schwerkraftbatterie ins Spiel. Die Schwerkraft ist die Kraft, die uns fest auf dem Boden hält. Deshalb „muss das, was nach oben geht, auch wieder herunterkommen“. Die Überwindung der Schwerkraft erfordert eine enorme Menge an Energie. Sie brauchen eine chemische Rakete in der Größe eines Gebäudes, um ein relativ kleines Raumschiff mit ein paar Astronauten an Bord in die Umlaufbahn zu bringen.

Wenn Sie einen Gegenstand auf einen Tisch heben, werden die Kalorien, die Sie dabei verbrennen, in potentielle Energie umgewandelt, die nun in diesem Gegenstand gespeichert wird. Wenn Ihre Katze diesen Gegenstand später vom Tisch stößt, wird diese potenzielle Energie freigesetzt, wenn der Gegenstand wieder auf den Boden fällt.

Eine Schwerkraftbatterie wandelt diese potenzielle Energie in Elektrizität um, aber es gibt viele verschiedene Möglichkeiten, sie umzuwandeln potenzielle Energie in elektrische Energie.

Verschiedene Arten von Schwerkraftbatterien

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Das heute häufigste Beispiel einer Gravitationsbatterie ist auch bereits weit verbreitet. Energiekonzerne pumpen Wasser in Hochbehälter, um Energie zu speichern. Wenn sie später auf diese Energie zugreifen möchten, wird das Wasser freigesetzt und fließt in ein anderes Reservoir, das durch eine Wasserkraftturbine fließt, bevor es dort ankommt. Diese Wasserpumpenturbinensysteme funktionieren gut, aber es gibt nur eine begrenzte Anzahl von Orten, an denen man sie bauen kann, ganz zu schweigen davon, dass sie sich nicht wirklich sinnvoll verkleinern lassen.

Es gibt Unternehmen wie Gravity, die große Gravitationsbatterien bauen, die im Gegensatz zu Wasserspeicherlösungen überall aufgestellt werden können. Ihre Demonstrationsanlage verwendet zwei 25-Tonnen-Gewichte in einer 15-Meter-Anlage, um 250 kW Leistung zu liefern. Das Unternehmen behauptet, dass seine Technologie auf bis zu 20 MW skaliert werden kann und dass seine Systeme eine Lebensdauer von 50 Jahren haben.

Der Vorteil dieser Systeme ist, dass Sie viel Strom in kurzer Zeit oder kleine Mengen über lange Zeiträume produzieren können. Es eignet sich auch hervorragend, um sicherzustellen, dass Strom vorhanden ist, wenn Ihre erneuerbaren Energien einen vorübergehenden Einbruch aufweisen, da es weniger als eine Sekunde dauert, bis die volle Ausgangsleistung erreicht ist. Am wichtigsten ist, dass es auf lange Sicht billiger ist als Lithiumbatterieinstallationen mit ähnlicher Leistung, sodass es die Aufmerksamkeit der Erzeuger erneuerbarer Energien auf sich gezogen hat!

In kleinem Maßstab gibt es Produkte wie die (inzwischen nicht mehr existierend) Gravity Light, bei dem das Heben eines Gewichts etwa 20 Minuten lang Licht liefert und die Notwendigkeit einer gefährlichen Kerosinbeleuchtung überflüssig macht.

Schwerkraftbatterien sind wahrscheinlich eine Schlüsselkomponente eines praktischen und nachhaltigen Stromnetzes für erneuerbare Energien Einfachheit und potenzielle Langlebigkeit.

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