Una volta che una miniera ha esaurito il suo minerale, non serve più a niente: diventa solo un buco abbandonato nel terreno. Secondo un nuovo studio, tuttavia, i pozzi di tali miniere potrebbero servire in batterie gravitazionali che immagazzinano energia.
Prima di tutto, cos'è un file batteria a gravità?
Bene, in poche parole, è un sistema in cui l'elettricità viene generata rilasciando un carico pesante, permettendogli di cadere. Quell'elettricità può quindi essere utilizzata nei momenti in cui le richieste sulla rete municipale sono elevate. Altre volte, quando c'è eccesso energia nella rete, il sistema di batterie a gravità utilizza parte di quell'energia per ripristinare il carico, immagazzinando efficacemente l'energia per un uso successivo.
Uno dei tipi più comuni di tecnologia è il cosiddetto sistema idroelettrico 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 fino al punto di partenza.
L'anno scorso, gli scienziati dell'International Institute of Applied Systems Analysis (IIASA) austriaco hanno proposto a diverso tipo di batteria a gravità. L'idea di base era che gli ascensori nei grattacieli utilizzassero sistemi di frenata rigenerativa per generare elettricità, riducendo al contempo i carichi utili ponderati dai piani superiori a quelli inferiori. I robot autonomi del rimorchio tirerebbero i carichi dentro e fuori dagli ascensori, secondo necessità.
Questo ci porta al sistema Underground Gravity Energy Storage (UGES) basato su una miniera, recentemente proposto dagli stessi ricercatori. Utilizzerebbe anche ascensori, ma questi si troverebbero in pozzi minerari esistenti in disuso, e solleverebbero e abbasserebbero container pieni di sabbia.
Una serie di unità motore/generatore elettrico su entrambi i lati del pozzo sposterebbe ogni ascensore su e giù, generando elettricità tramite frenata 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, far rimuovere quel carico nella parte inferiore del pozzo, quindi tornare in superficie vuoti. Inutile dire che in questo scenario l'area di stoccaggio nella parte inferiore del pozzo si riempirebbe di sabbia. Per questo motivo, quando c'era un eccesso di energia nella griglia, gli ascensori avrebbero dovuto riportare parte della sabbia in superficie. Per il carico e lo 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 accumulo di energia da 7 a 70 TWh (terawattora), con la maggior parte degli impianti situati in paesi dove ci sono già molte miniere abbandonate, come Cina, India, Russia e gli Stati Uniti.
"Quando una miniera chiude, licenzia migliaia di lavoratori [...] UGES creerebbe alcuni posti vacanti poiché la miniera fornirebbe servizi di stoccaggio di energia dopo aver interrotto le operazioni", ha affermato Julian Hunt di IIASA, autore principale di un articolo sullo studio. "Le miniere dispongono già dell'infrastruttura 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 Energie.
