Günümüzde birçok maden, ekonomik ömrünü tamamlamış ve terk edilmiş durumda. Ancak bilim insanları, bu terkedilmiş madenleri gelecekte batarya olarak kullanarak, hem enerji depolama konusunda devrim yaratmayı hem de madenleri yeniden ekonomiye kazandırmayı planlıyor. Bu fikir, doğal kaynakların verimli kullanımını artırırken çevresel etkiyi de azaltmayı hedefliyor.
Konu Başlıkları
Yerçekimi Bataryası: Enerjiyi Yüksekten Aşağıya Serbest Bırakarak Üretmek
Yerçekimi bataryası (gravity battery), ağır bir yükün yüksek bir noktadan aşağı serbest bırakılmasıyla elektrik üretmeye dayanan bir enerji depolama sistemidir. Bu tür bataryalar, özellikle düşük maliyetli ve sürdürülebilir enerji depolama çözümleri olarak dikkat çekiyor. Elektriğin ucuz ve bol olduğu zamanlarda, yüklerin yukarıya taşınarak batarya şarj ediliyor. Elektriğe ihtiyaç duyulduğunda ise yük aşağı bırakılarak elektrik üretiliyor.
Pompaj Depolamalı Hidroelektrik Santrallerine Benzer Bir Sistem
Yerçekimi bataryasının çalışma prensibi, pompaj depolamalı hidroelektrik santralleriyle oldukça benzer. Pompaj depolamalı hidroelektrik santrallerinde, elektriğin ucuz olduğu zamanlarda, rezervuardaki su yukarı pompalanır ve üst rezervuarda birikir. Elektriğe ihtiyaç duyulduğunda ise bu su, tekrar aşağı salınarak türbinler aracılığıyla elektrik üretilir. Yerçekimi bataryalarında da benzer bir mantıkla yükler yukarı taşınarak depolanır ve ihtiyaç duyulduğunda bu yüklerin serbest bırakılmasıyla elektrik üretilir.
Maden Tabanlı Yeraltı Yerçekimi Enerji Depolama (UGES) Sistemi
Avusturya’nın Uluslararası Uygulamalı Sistemler Analizi Enstitüsü’nden (IIASA) bilim insanları, Yeraltı Yerçekimi Enerji Depolama (UGES) adı verilen maden tabanlı bir sistem öneriyor. Bu sistemde, kum dolu konteynerlar, maden şaftlarından asansörler aracılığıyla aşağı indiriliyor ve bu süreç sırasında rejeneratif frenleme kullanılarak elektrik üretiliyor. Bu sayede, terkedilmiş madenlerin alt yapısından yararlanılarak, çevre dostu bir enerji depolama sistemi oluşturulmuş oluyor.
Verimli Elektrik Üretimi ve Geri Dönüşüm Süreci
UGES sisteminde, şaftların her iki tarafında elektrik motoru/jeneratör üniteleri bulunuyor. Bu üniteler, asansörleri yukarı ve aşağı hareket ettiriyor. Aşağıya inerken, rejeneratif frenleme kullanılarak elektrik üretiliyor ve geri dönüş yolunda bu elektriğin bir kısmı kullanılıyor. Maksimum verimlilik için, asansörler yüzeydeyken kum yükü alıp şaftın dibine boşaltıyor ve sonra boş olarak yüzeye geri dönüyor. Zamanla, şaftın altındaki depolama alanı kumla doluyor ve enerji üretimi için tekrar yukarıya taşınması gerekiyor. Bu süreçte, yükleme ve boşaltma işlemleri için elektrikli konveyör bantları ve damperli kamyonlar öneriliyor.
Küresel Potansiyel ve Düşük Kurulum Maliyeti
Araştırmacılar, UGES sisteminin küresel olarak 7 ila 70 TWh enerji depolama potansiyeline sahip olduğunu tahmin ediyor. Çin, Hindistan, Rusya ve ABD gibi ülkelerde bulunan terkedilmiş madenler, halihazırda gerekli altyapıya ve elektrik şebekesine sahip olduğundan, bu sistemlerin kurulumu için maliyetler oldukça düşük olacak. Bu durum, hem enerji depolama hem de sürdürülebilir enerji üretimi için büyük bir fırsat sunuyor.
