ابداع منبع جدید انرژی تجدید پذیر در کف دریا با توپهای بتنی
ابداع منبع جدید انرژی تجدید پذیر در کف دریا با توپهای بتنی
مؤسسه فرانهوفر از سال ۲۰۱۱، با اجرای پروژه StEnSea(انرژی ذخیرهشده در دریا) در حال بررسی امکان استفاده از فشار آبهای عمیق برای ذخیره انرژی در کوتاهمدت تا میانمدت، در کُرههای بتنی توخالی غولپیکر فرو رفته در بستر دریا، صدها فوت زیر سطح، بوده است.
این کرههای بتنی که در اعماق اقیانوسها فرو میروند، میتوانند انرژی تجدیدپذیر را در مقیاس بزرگ ذخیره کنند و راهحل جدیدی برای کاهش استفاده از زمین ارائه دهند.
در این پروژه، یک کره خالی اساساً یک واحد ذخیرهسازی کاملاً شارژ شده است. باز کردن شیر این کره، باعث میشود آب فراوانی به داخل کره جریان یابد و فشار آب، چرخش یک توربین و حرکت یک ژنراتور را به دنبال دارد که در نتیجه، برق تولیدی را به شبکه برق میرسانند. در ادامه و برای شارژ مجدد کره، آب با استفاده از انرژی شبکه، در برابر فشار آب اطراف از آن خارج میشود.
طبق گزارش نیو اطلس، از سال ۲۰۱۱، این تیم بر روی استقرار کرههای بتنی توخالی غولپیکر در عمق صدها فوتی زیر سطح اقیانوس تمرکز کرده است تا آبهای این مرز جدید را آزمایش کند.
هر کره بتنی توخالی ۹ متر قطر و ۴۰۰ تن وزن دارد و برای عملکرد بهینه در اعماق ۶۰۰ تا ۸۰۰ متری به کف دریا رها خواهد شد.
موسسه فرانهوفر پیش از این یک مدل کوچکتر را آزمایش کرده است و قرار است تا پایان سال ۲۰۲۶ یک نمونه اولیه کرهای که به شکل چاپ سهبعدی تولید شده را در بستر دریا در نزدیکی لانگ بیچ در نزدیکی لسآنجلس رها کند.
انتظار میرود این دستگاه ۰.۵ مگاوات برق تولید کند و ظرفیت آن ۰.۴ مگاوات ساعت باشد. این مقدار برق تولیدشده، میتواند برای تأمین انرژی مصرفی متوسط یک خانوار آمریکایی برای مدت حدود دو هفته کافی باشد.
در صورت موفقیت این مدل آزمایشی، هدف بزرگتر این است که بتوان با این فناوری و با استفاده از کرههای بزرگتر با قطر نزدیک به 30 متر نتایج بزرگتری گرفت.
محققان فرانهوفر تخمین میزنند که StEnSea پتانسیل ذخیرهسازی جهانی عظیمی معادل 817000 گیگاوات ساعت در مجموع را دارد، یعنی به اندازهای که بتوان برق حدود 75 میلیون خانه در سراسر کشورهای آلمان، فرانسه و بریتانیا را برای مدت یک سال تأمین نمود.
این موسسه هزینههای ذخیرهسازی را حدود ۵.۱ سنت آمریکا(۴.۶ یورو) به ازای هر کیلووات ساعت و هزینههای سرمایهگذاری را ۱۷۷ دلار(۱۵۸ یورو) به ازای هر کیلووات ساعت ظرفیت تخمین میزنند.
در نهایت، StEnSea میتواند به عنوان راهی برای ذخیره برق مازاد شبکه، با ذخیره پمپشده رقابت کند، و البته با یک مزیت کاملا آشکار: اینکه فضایی را در خشکی اشغال نمیکند؛ به علاوه، ذخیره پمپشده فقط زمانی واقعاً کار میکند که دو مخزن در ارتفاعات مختلف برای به حرکت درآوردن پمپهایی که به عنوان توربین عمل میکنند، نصب شده باشد.
در عین حالی که ذخیره پمپشده ارزانتر و در کل چرخه ذخیرهسازی کمی کارآمدتر است، StEnSea میتواند به طور بالقوه در چندین مکان در سراسر جهان نصب شود تا از ظرفیت ذخیرهسازی عظیمی پشتیبانی کند.
وزارت انرژی ایالات متحده با استقبال از این پروژه، در حال حاضر ۴ میلیون دلار در آن سرمایهگذاری کرده است، و اظهار علاقه کرده که نتایج طرح آزمایشی ۲۰۲۶ در سواحل کالیفرنیا را مشاهده نماید.
