Key takeaways
- Forskare har föreslagit att man ska använda byggnader som gravitationsbatterier för att omvandla potentiell energi till elektricitet.
- Systemet är beroende av att använda hissarna i byggnaden.
- Experter gillar idén men är inte säkra på om den kan implementeras i byggnader med boende.
Jakten på alternativa kraftkällor har nått nya höjder.
Forskare har föreslagit ett nytt gravitationsenergilagringssystem, kallat Lift Energy Storage Technology (LEST), som syftar till att använda de redan installerade hissarna i höghus för att generera elektricitet utanför nätet.
"LEST är särskilt intressant för att tillhandahålla decentraliserade kringtjänster och energilagringstjänster med dagliga till veckovisa energilagringscykler", skrev forskarna i tidningen. "Den globala potentialen för tekniken är fokuserad på stora städer med höghus och uppskattas till cirka 30 till 300 GWh [300 miljarder wattimmar]."
upplyftande idé
När han bryter ner forskningen, sa han att LEST föreslår att energin inte lagras i ett batteri, utan i form av gravitationell potentiell energi som har samlats i en tung massa som dragits upp i en hög byggnad mot effekterna av gravitationen. När den massan tillåts sjunka tillbaka till jorden, fångas energin upp av lyftmotorn som fungerar som en generator.
"I en tid då det finns press på leveranskedjorna för många kritiska material som används i energilagringstillämpningar, är en ny lösning som ser på att göra innovativ användning av befintlig infrastruktur och material av lågt värde ett intressant förslag," Gavin Harper, forskningsstipendiat för kritiska material, Birmingham Center for Strategic Elements & Critical Materials, vid University of Birmingham, berättade för Lifewire i e-post.
Flera andra, som Energy Vault, har föreslagit sådana gravitationsbatterier som använder artificiell intelligens (AI)-kontrollerade kranar och betongmassor, istället för hissar.
Från ett bredare perspektiv är gravitationsbatteriet bara en av de tekniker för lagring av förnybar energi som studerats vid National Renewable Energy Laboratory (NREL) som en del av NREL Storage Futures Study.
I en e-postdiskussion med Lifewire påpekade Nate Blair, Group Manager, Distributed Energy Systems and Energy Storage Analysis inom Strategic Energy Analysis Center vid NREL, att det enligt deras modellering finns ett stort behov över hela nätet för ytterligare energilagring i många skalor.
"Denna skyskrapamodell av gravitationslagring kan vara ett genomförbart alternativ med mer studier och är definitivt ett spännande tankeexperiment om hur man använder befintlig infrastruktur", sa Blair. "Stadsenergifrågor är föremål för utrymmesbegränsningar såväl som överföringsbegränsningar, och därför är stadslagring en unik svår situation."
Lång väg till toppen
Harper menade att forskarna har lagt fram en unik användning av befintlig infrastruktur, särskilt eftersom den hjälper till att generera energi mitt i staden, nära användningsplatsen. Han varnade för att även om LEST:s flexibilitet verkar bra på pappret, kan implementeringen av den i den verkliga världen visa sig vara utmanande.
Till att börja med sa Harper att lasttätheter av tunga massor på toppen av smala byggnader väcker alla typer av civilingenjörsfrågor som skulle behöva övervägas noggrant. "Lissar är också designade för lång och pålitlig lagringstid, men de är inte designade för att användas på detta sätt som energilagring", påpekade Harper.
Vidare hävdade han att användning av hissar för att generera energi möjligen kommer att resultera i ett accelererat slitage på hisskomponenter, vilket skulle påverka tillgängligheten av tjänster i byggnaden. Och om hissarna ofta tas ur drift för reparationer, skulle det ha en stor inverkan på det här systemets kommersiella lönsamhet.
Forskarna har föreslagit att använda robotar för att dra vikterna till toppen av byggnaderna, men Harper är inte säker på om det är en bra idé. "Det verkar vara en dålig allokering av resurser att ha verktygsrobotar som rullar genom heltäckningsmatta, möblerade utrymmen i väntan på nya hyresgäster", sa Harper.
Han sa att även om forskarna har föreslagit att man skulle använda det lediga utrymmet i byggnaderna, skulle ett bättre alternativ kanske vara att använda gamla, övergivna strukturer som kan dras tillbaka till sina skal och sedan återställas som energilagringsenheter.
"I kapplöpningen mot netto-noll behöver vi innovativt tänkande, och det är lovvärt att titta på kreativa sätt som använder befintlig infrastruktur och potentiellt lågvärdiga material", sa Harper, "men vi måste tänk igenom alla konsekvenser."
