블로그

Aug 11, 2023

중력 '배터리'는 무거운 재생에 도움이 될 수 있습니다.

2020년 7월, Energy Vault라는 회사는 스위스 알프스에 이 ​​거대한 "배터리"를 구축했습니다. 그것은 전력(전기)을 방출하거나 무거운 블록을 천천히 내리거나 올려 저장합니다. Stephen의 에너지 금고

2020년 7월, Energy Vault라는 회사는 스위스 알프스에 이 ​​거대한 "배터리"를 구축했습니다. 그것은 전력(전기)을 방출하거나 무거운 블록을 천천히 내리거나 올려 저장합니다.

에너지 금고

스티븐 오르네스(Stephen Ornes)

2023년 8월 24일 오전 6시 30분

이것은 또 다른 것입니다우리 시리즈에서기후 변화를 늦추거나 기후 변화의 영향을 줄이거나 지역 사회가 급변하는 세계에 대처하도록 도울 수 있는 새로운 기술과 조치를 식별하는 이야기입니다.

체코 동부의 한 현장에는 땅에 큰 구멍이 뚫려 있습니다. 북쪽으로는 폴란드, 서쪽으로는 슬로바키아와 국경을 접하고 있습니다. 지금 그 구멍은 마치 아무것도 없는 어두운 구덩이처럼 보입니다. 그러나 그 안에서 몇몇 연구자들은 다가오는 에너지 문제에 대한 잠재적인 해결책을 봅니다.

구덩이의 크기는 가로가 약 7미터(23피트), 아래가 274미터(899피트)입니다. 그것은 에펠탑의 높이만큼 깊이가 됩니다. 수갱은 폴란드까지 뻗어 있는 넓은 지하 탄전으로 들어가 있습니다. 2021년까지 이 구멍은 광산으로 사용됐다. 거기서 나온 석탄을 태워 전기를 생산했다.

그러나 모든 것이 계획대로 진행된다면 그 구멍은 곧 전기를 생산하는 데 매우 다른 역할을 하게 될 것입니다.

엔지니어들은 광산을 리모델링하여 에너지를 저장할 수 있다고 믿습니다. 그것은 일종의 지하 충전식 배터리로 작동합니다. 하지만 AAA나 AA와도 다르고, 전기 자동차에 전력을 공급하는 배터리도 아닙니다. 그것은 작지 않을 것이며 수십 년은 아니더라도 수년 동안 그 자리에 머물 것입니다. 그리고 희귀 금속을 사용하지 않으며 양극 및 음극 단자도 없습니다.

대신, 이 배터리는 거대하고 중력으로 작동합니다.

Gavin Edwards는 “이것은 중력 에너지 저장 시스템입니다.”라고 설명합니다. 그는 스코틀랜드 글래스고에 본사를 둔 Gravitricity 회사에서 근무합니다. Edwards는 올해 말에 진행될 예정인 이 프로젝트의 기계 엔지니어이기도 합니다.

아이디어는 간단합니다. 샤프트 내부의 두꺼운 케이블에 높은 금속 블록 기둥을 매달아 놓습니다. 블록은 강철로 만들어지고 철로 채워지므로 상당히 무겁습니다. Edwards는 “우리는 기본적으로 그녀의 머리에서 자유의 여신상을 지지하려고 노력할 것입니다.”라고 설명합니다. 케이블은 튼튼한 도르래를 감고 상단의 윈치에 연결됩니다.

중력 기반 시스템은 위치 에너지와 운동 에너지의 개념을 예시합니다. 위치에너지는 지면 위의 높이와 같은 물체의 위치에 따라 정의됩니다. 운동 에너지는 움직이는 물체에 의해 구현되는 에너지로 정의됩니다. 중력 시스템은 물, 돌, 자갈 등 무거운 물체가 들어올려질 때 더 많은 위치 에너지를 얻습니다. 위치 에너지는 무거운 물질이 통제된 방식으로 낮아지면서 터빈을 돌릴 수 있는 운동 에너지가 됩니다.

전기를 생성하기 위해 윈치는 블록이 샤프트 아래로 천천히 가라앉도록 합니다. 블록이 떨어지면 연결된 케이블이 발전기를 작동하는 터빈을 돌립니다. 기계는 에너지를 저장하기 위해 역방향으로 작동합니다. 지상 풍력 터빈(또는 태양 전지판)이 필요한 것보다 더 많은 에너지를 생산할 때, 추가 에너지는 윈치를 작동시켜 블록을 샤프트 위로 들어올리는 데 사용됩니다. 이는 이 "배터리"를 재충전하여 다음에 전기가 필요할 때 사용할 수 있도록 합니다.

이러한 중력 충전 배터리는 세계가 재생 가능한 에너지원을 더 많이 사용하도록 전환함에 따라 다가오는 문제를 해결하는 데 도움이 될 수 있습니다. 풍력이나 태양광 같은 재생에너지는 온실가스를 발생시키지 않고 전기를 생산할 수 있습니다. 그게 환경에 더 좋습니다.

하지만 태양광 패널은 태양이 빛날 때만 전기를 생산합니다. 풍력 발전 시스템의 회전 부분인 터빈은 바람이 날개를 움직일 때만 전기를 생산할 수 있습니다. 때때로 이러한 시스템은 에너지를 생산하지 않습니다. 어떤 경우에는 바로 사용할 수 있는 것보다 더 많은 에너지를 생산할 수도 있습니다. 이러한 시스템의 사용을 확대하려면 사회에는 잉여 에너지를 저장하고 필요할 때까지 보유할 수 있는 더 크고 더 나은 방법이 필요합니다.

기존 배터리는 하나의 솔루션을 제공합니다. Joe Zhou는 "휴대폰과 자동차에 매우 적합합니다"라고 말합니다. "하지만 전력망에 사용하기에는 가격이 너무 비싸요."라고 그는 덧붙였습니다. 캘리포니아 주 샌프란시스코 근처에서 Zhou는 에너지 저장 회사인 Quidnet을 운영하고 있습니다. “더 저렴한 것이 또 있을 겁니다.”라고 그는 말합니다.