Bài học rút ra chính
- Các nhà nghiên cứu đã đề xuất sử dụng các tòa nhà làm pin trọng lực để biến năng lượng tiềm năng thành điện năng.
- Hệ thống dựa vào việc sử dụng thang máy trong tòa nhà.
- Các chuyên gia thích ý tưởng này nhưng không chắc liệu nó có thể được thực hiện trong các tòa nhà có người ở hay không.
Cuộc săn lùng các nguồn năng lượng thay thế đã lên một tầm cao mới.
Các nhà nghiên cứu đã đề xuất một hệ thống lưu trữ năng lượng hấp dẫn mới, được gọi là Công nghệ Lưu trữ Năng lượng Thang máy (LEST), tìm cách sử dụng các thang máy đã được lắp đặt trong các tòa nhà cao tầng để tạo ra điện ngoài lưới.
"LEST đặc biệt thú vị khi cung cấp các dịch vụ lưu trữ năng lượng và phụ trợ phi tập trung với chu kỳ lưu trữ năng lượng hàng ngày đến hàng tuần", các nhà nghiên cứu viết trong bài báo. "Tiềm năng toàn cầu cho công nghệ này tập trung vào các thành phố lớn với các tòa nhà cao tầng và ước tính vào khoảng 30 đến 300 GWh [300 tỷ watt giờ]."
Ý tưởng Nâng cao
Chia nhỏ nghiên cứu, ông cho biết LEST đề xuất lưu trữ năng lượng không phải trong pin, mà ở dạng năng lượng tiềm năng hấp dẫn được tích lũy trong một khối lượng nặng được đưa lên một tòa nhà cao tầng chống lại tác động của trọng lực. Khi khối lượng đó được phép thả trở lại trái đất, năng lượng được thu lại bởi động cơ thang máy hoạt động như một máy phát điện.
"Vào thời điểm có áp lực lên chuỗi cung ứng đối với nhiều vật liệu quan trọng được sử dụng trong các ứng dụng lưu trữ năng lượng, một giải pháp mới nhằm sử dụng sáng tạo cơ sở hạ tầng hiện có và vật liệu giá trị thấp là một đề xuất thú vị" Gavin Harper, thành viên nghiên cứu vật liệu quan trọng, Trung tâm Birmingham về các yếu tố chiến lược & vật liệu quan trọng, tại Đại học Birmingham, nói với Lifewire trong email.
Một số công ty khác, chẳng hạn như Energy Vault, đã đề xuất pin trọng lực như vậy sử dụng cần cẩu và khối bê tông được điều khiển bằng Trí tuệ nhân tạo (AI), thay vì thang máy.
Từ một góc nhìn rộng hơn, pin trọng lực chỉ là một trong những công nghệ lưu trữ năng lượng tái tạo được nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Năng lượng Tái tạo Quốc gia (NREL) như một phần của Nghiên cứu Tương lai Lưu trữ NREL.
Trong một cuộc thảo luận qua email với Lifewire, Nate Blair, Giám đốc Nhóm, Hệ thống Năng lượng Phân tán và Phân tích Lưu trữ Năng lượng trong Trung tâm Phân tích Năng lượng Chiến lược tại NREL, đã chỉ ra rằng theo mô hình của họ, có một nhu cầu đáng kể trên toàn lưới lưu trữ năng lượng bổ sung ở nhiều quy mô.
"Mô hình lưu trữ trọng lực của tòa nhà chọc trời này có thể là một lựa chọn khả thi với nhiều nghiên cứu hơn và chắc chắn là một thử nghiệm tư duy hấp dẫn về cách sử dụng cơ sở hạ tầng hiện có", Blair nói. "Các vấn đề về năng lượng đô thị chịu sự hạn chế về không gian cũng như hạn chế về đường truyền, và do đó việc lưu trữ trong đô thị là một tình huống khó khăn duy nhất."
Đường dài đến đỉnh
Harper cho rằng các nhà nghiên cứu đã đưa ra cách sử dụng độc đáo của cơ sở hạ tầng hiện có, đặc biệt là vì nó giúp tạo ra năng lượng ngay giữa thành phố, gần điểm sử dụng. Anh ấy cảnh báo rằng mặc dù tính linh hoạt của LEST có vẻ tốt trên giấy tờ, nhưng việc triển khai nó trong thế giới thực có thể gặp nhiều thách thức.
Đối với những người mới bắt đầu, Harper cho biết mật độ tải của khối lượng lớn trên đỉnh các tòa nhà mảnh mai đặt ra tất cả các loại câu hỏi về kỹ thuật dân dụng cần được xem xét cẩn thận. Harper chỉ ra: "Ngoài ra, thang máy được thiết kế để có thời gian lưu trữ lâu dài và đáng tin cậy, nhưng chúng không được thiết kế để sử dụng theo cách này như là nơi lưu trữ năng lượng".
Hơn nữa, ông lập luận rằng việc sử dụng thang máy để tạo ra năng lượng có thể dẫn đến việc mài mòn nhanh các thành phần thang máy, điều này sẽ ảnh hưởng đến khả năng cung cấp dịch vụ trong tòa nhà. Và nếu thang máy thường xuyên ngừng hoạt động để sửa chữa, điều đó sẽ có tác động lớn đến khả năng thương mại của chương trình này.
Các nhà nghiên cứu đã đề xuất sử dụng robot để vận chuyển trọng lượng lên đỉnh của các tòa nhà, mặc dù Harper không chắc đó có phải là một ý tưởng hay hay không. Harper cho biết: “Có vẻ như việc phân bổ nguồn lực không tốt để có các robot tiện ích di chuyển qua các không gian trải thảm, được trang bị nội thất và chờ người thuê mới”.
Anh ấy nói rằng trong khi các nhà nghiên cứu đã đề xuất sử dụng không gian trống trong các tòa nhà, một lựa chọn tốt hơn có lẽ là sử dụng các cấu trúc cũ, bỏ hoang có thể được lột lại vỏ và sau đó được trang bị lại làm thiết bị lưu trữ năng lượng.
"Trong cuộc đua đến số không, chúng ta cần tư duy đổi mới và thật đáng khen ngợi khi xem xét những cách sáng tạo tận dụng cơ sở hạ tầng hiện có và các vật liệu có giá trị thấp tiềm năng", Harper nói, "nhưng chúng ta cần suy nghĩ thấu đáo tất cả các hàm ý."
