Gli scienziati propongono di trasformare le miniere abbandonate in batterie a gravità

Una volta che una miniera è esaurita del suo minerale, non serve più a nulla: diventa semplicemente un buco abbandonato nel terreno. Secondo un nuovo studio, tuttavia, i pozzi di tali miniere potrebbero servire a batterie gravitazionali per immagazzinare energia.

Prima di tutto, cos’è una batteria a gravità?

In poche parole, è un sistema in cui l'elettricità viene generata rilasciando un carico pesante, facendolo cadere. Tale elettricità può quindi essere utilizzata nei momenti in cui la domanda sulla rete comunale è elevata. Altre volte, quando c'è energia in eccesso nella rete, il sistema di batterie a gravità utilizza parte di quell'energia per riportare su il carico, immagazzinando efficacemente l'energia per un uso successivo.

Uno dei tipi più comuni di tecnologia è quello noto come sistema idroelettrico con accumulo di pompaggio. In questa configurazione, l’acqua viene rilasciata da un’altitudine elevata, generando elettricità facendo girare le turbine mentre scorre in discesa. Quando l'energia in eccesso è disponibile, l'acqua viene pompata nuovamente fino al punto di partenza.

L'anno scorso, gli scienziati dell'Istituto internazionale di analisi dei sistemi applicati (IIASA) austriaco hanno proposto un diverso tipo di batteria gravitazionale. L’idea di base era che gli ascensori dei grattacieli avrebbero utilizzato sistemi di frenatura rigenerativa per generare elettricità riducendo al contempo il carico utile ponderato dai piani più alti a quelli più bassi. Robot autonomi per rimorchi trascinerebbero i carichi dentro e fuori dagli ascensori, secondo necessità.

Questo ci porta al sistema UGES (Underground Gravity Energy Storage) basato sulla miniera, recentemente proposto dagli stessi ricercatori. Allo stesso modo utilizzerebbe ascensori, ma questi si troverebbero nei pozzi minerari esistenti in disuso, e solleverebbero e abbasserebbero contenitori pieni di sabbia.

Una serie di unità motore/generatore elettrico su entrambi i lati del pozzo sposterebbe ciascun ascensore su e giù, generando elettricità tramite la frenatura rigenerativa durante la discesa, quindi utilizzando parte di quell'elettricità durante la risalita.

Per la massima efficienza, gli ascensori potrebbero caricare un carico di sabbia in superficie, rimuovere il carico sul fondo del pozzo e quindi tornare in superficie vuoti. Inutile dire che in questo scenario l’area di stoccaggio sul fondo del pozzo prima o poi si riempirebbe di sabbia. Per questo motivo, quando c'era un eccesso di energia nella rete, gli ascensori avrebbero dovuto riportare parte della sabbia in superficie. Per le operazioni di carico e scarico verrebbe utilizzata una combinazione di nastri trasportatori elettrici e autocarri con cassone ribaltabile.

Gli scienziati stimano che UGES potrebbe avere un potenziale globale di stoccaggio energetico compreso tra 7 e 70 TWh (terawattora), con la maggior parte degli impianti situati in paesi dove esistono già molte miniere abbandonate, come Cina, India, Russia e il resto del mondo. NOI.

"Quando una miniera chiude, licenzia migliaia di lavoratori […] UGES creerebbe alcuni posti vacanti poiché la miniera fornirebbe servizi di stoccaggio dell'energia dopo aver interrotto le operazioni", ha affermato Julian Hunt dell'IIASA, autore principale di un articolo sullo studio. "Le miniere dispongono già delle infrastrutture di base e sono collegate alla rete elettrica, il che riduce significativamente i costi e facilita l'implementazione degli impianti UGES."

L'articolo è stato recentemente pubblicato sulla rivista Energies.

Fonte: IIASA