Pin trọng lực là gì và chúng hoạt động như thế nào?

Vấn đề lớn nhất với năng lượng tái tạo là khi ánh sáng mặt trời hoặc gió biến mất thì những năng lượng này cũng vậy. Bạn cần pin để lưu trữ năng lượng dư thừa cho những lúc đó,nhưng không phải tất cả “pin” đều phải là hóa chất và gần đây thì đã có một loại pin dùng trọng lực để lưu trữ năng lượng.

Pin trọng lực là gì và chúng hoạt động như thế nào?

Có quá nhiều năng lượng nhưng quá ít cách để tích trữ 

Trong đa số trường hợp chúng ta thường hay lo lắng  rằng thách thức lớn nhất chính là có đủ năng lượng mặt trời và gió, nhưng thực tế thường ngược lại.

Khi nguồn năng lượng tái tạo của bạn tạo ra nhiều năng lượng hơn mức bạn cần, bạn phải sử dụng hoặc mất nó. Đây là lý do tại sao việc lắp đặt nhà năng lượng mặt trời nối lưới có thể cung cấp điện trở lại lưới điện và thậm chí bạn có thể được trả tiền cho việc đó.

Việc lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời ngoài lưới điện sử dụng các mảng pin để lưu trữ năng lượng dư thừa để có thể sử dụng vào ban đêm hoặc khi trời nhiều mây. Pin axit chì chu kỳ sâu đặc biệt đã phổ biến cho mục đích sử dụng này, nhưng các giải pháp dựa trên lithium như bức tường Tesla Power đang trở thành một giải pháp tốt hơn hiện nay.

Cho dù là axit chì hay lithium, những loại pin này lưu trữ năng lượng bằng quy trình điện hóa, nhưng nếu bạn có thể lưu trữ và giải phóng năng lượng mà không cần chất điện phân thì sao? Đó là khi Pin trọng lực ra đời.

Tiềm năng của pin trọng lực

Đây là lúc ý tưởng về pin trọng lực xuất hiện. Trọng lực là lực giữ chúng ta vững chắc trên mặt đất và đó là lý do tại sao mà việc vượt qua trọng lực cần một lượng lớn năng lượng. Bạn cần một tên lửa hóa học có kích thước bằng tòa nhà để phóng một con tàu vũ trụ tương đối nhỏ với một vài phi hành gia trên tàu vào quỹ đạo.

Khi bạn nhấc một vật lên bàn, lượng calo bạn đốt cháy để nâng vật đó sẽ được chuyển thành thế năng và được lưu trữ trong vật đó. Nếu bạn đánh rơi vật gì ra khỏi bàn sau đó, thế năng đó sẽ được giải phóng khi vật đó rơi trở lại mặt đất.

Dưa vào nguyên tắc này, pin trọng lực sẽ chuyển đổi thế năng đó thành điện năng nhưng có nhiều cách để chuyển đổi thế năng thành điện năng khác nhau.

Các loại pin trọng lực khác nhau

Ví dụ phổ biến nhất về pin trọng lực ngày nay cũng đã được sử dụng rộng rãi. Các công ty điện lực bơm nước vào các hồ chứa trên cao để tích trữ năng lượng. Sau đó, khi họ muốn tiếp cận năng lượng đó, nước sẽ được giải phóng và chảy vào một hồ chứa khác, chảy qua một tuabin thủy điện trước khi đến đó. Các hệ thống tuabin bơm nước này hoạt động tốt, nhưng có rất ít nơi bạn có thể xây dựng chúng và chưa kể đến việc chúng không thực sự nhỏ gọn theo cách hữu ích.

Có những công ty như Gravitricity đang xây dựng các pin trọng lực lớn có thể được thiết lập ở bất cứ đâu không giống như các giải pháp hồ chứa nước. Giàn khoan của họ sử dụng hai trọng lượng 25 tấn trong giàn khoan dài 15 mét (49,21 ft) để cung cấp 250KW điện. Công ty này tuyên bố công nghệ của họ có thể mở rộng quy mô lên tới 20MW và các hệ thống của họ có tuổi thọ thiết kế là 50 năm.

Ưu điểm của các hệ thống này là bạn có thể tạo ra nhiều năng lượng trong thời gian ngắn hoặc một lượng nhỏ trong thời gian dài. Đây cũng là một cách tuyệt vời để đảm bảo có điện nếu năng lượng tái tạo của bạn bị sụt giảm tạm thời vì phương pháp chỉ mất chưa đến một giây để đạt được công suất tối đa. Quan trọng nhất, khi xét về lâu dài thì nó rẻ hơn so với việc lắp đặt pin lithium mang lại hiệu suất tương tự, vì vậy nó đã thu hút sự chú ý của các nhà sản xuất năng lượng tái tạo.

Vì vậy, pin trọng lực có thể là một thành phần quan trọng của lưới năng lượng tái tạo thực tế và bền vững nhờ tính đơn giản và tuổi thọ tiềm năng của chúng.

Xem thêm: ReviewOS