(出典 www.shahyo.com)
利用されなくなった廃坑を「重力蓄電システム」として再利用することができると言う・・・
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鉱山の資源が枯渇すると地下に掘った穴や坑道は使用されなくなり「廃坑」となる。目的の資源はとれなくなってしまったが、また別の使い道があるという。
風力や太陽光のような再生可能エネルギーの課題の1つは、余分に作られた電気をどうやって溜めておくのかということだ。
その解決法として、利用されなくなった廃坑を「重力蓄電システム」として再利用することができるという。
国際応用システム分析研究所が提唱するアイデアでは、まず余った電気で砂などの重りを廃坑のリフトで持ち上げる。そしてエネルギーが必要になったら、リフトごと重りを落下させてタービンを回し、これによって発電する。
つまりは余剰電気を位置エネルギーとして蓄えておき、重力によって発電するのである。
じつは重力蓄電システムは、古くて新しい技術だ。たとえば昔からある代表的なものとして、ダムの「揚水発電」がある。
ダムでは夜間など電力需要の低い時間帯に、余った電力で水を上に組み上げておく。昼になったら水を下に流し、それによって回転するタービンで発電する。今回の廃坑を転用したシステムも基本的にはこれと同じだ。
こうした重力蓄電の優れている点は、普通の電池のように自己放電しないところだ。
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普通の電池ならば、使わなくても放置しておくだけで、少しずつ電気が減ってしまう。
だが重力蓄電の場合、エネルギーは物体の位置エネルギーとして蓄えられるので、放置したからといって減ってしまうことはない。
廃坑を重力蓄電システムに転用
一方、廃坑を重力蓄電システムに転用しようというアイデアには、それならではの魅力がある。
1つは、安価に利用できる廃坑がすでに世界中に無数に存在することだ。
廃坑とはいえ、ほとんどの場合、基本的なインフラは整っており、電力網にも接続されているので転用も楽だ。
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もう1つの魅力は、地域社会に大きなメリットがあることだ。
一般に、鉱山が閉鎖されれば、大勢の失業者が出る。もしその地域が社会経済を鉱山に大きく依存していた場合、それは壊滅的な打撃になるだろう。
だが閉山してからも、蓄電システムとして利用されるのなら、そうした悪影響をずっと小さくできる。

世界の電力をまかなえる大きな可能性
今回、提案されている「地下重力蓄電(UGES)」では、まず電力需要が少ない時間帯に、廃坑のリフトとコンテナで大量の砂を上部まで運んでおく。
そして電力が必要になったら、砂入りコンテナをリフトで下降させる。このとき回生ブレーキを使って発電し、電気が必要な各地へと送電するのだ。
研究チームの試算によると、地下重力蓄電のコストを1キロワット時に換算すると、1~10ドル(130~1300円)であるという。
ほとんどの廃坑は中国、インド、ロシア、米国に集中しているとのことだが、その効果は絶大。世界全体で7~70テラワット時を発電できる可能性がある。
ちなみに、2021年の世界のエネルギー消費量は約25テラワット時。まさに世界の電力需要をカバーできるほど、電気を蓄えておけるのだ。

脱炭素社会へ向けての革新的なアイデア
まだ初期段階のアイデアだが、再生可能エネルギーをどう貯めるのかという課題に、大きな影響を与える可能性がある。
研究チームの次のステップは、より大きな規模で実現可能性を検証することであるそうだ。
研究チームのベヘナム・ザケリ氏は、廃坑を蓄電システムに転換するというアイデアについてこう述べている。
脱炭素社会を実現するには、既存のリソースを活用した革新的な解決策に基づき、エネルギーシステムを見直す必要があります。
廃坑を電池に転換するというアイデアは、身の周りにたくさんある解決法の一例です。使い方をただ変えるだけでいいのです
この研究は学術誌『Energies』(2023年1月11日付)に掲載された。
References:Abandoned mines could be turned into gravity 'batteries 'that could power the entire planet / written by hiroching / edited by / parumo

(出典 news.nicovideo.jp)
うん、確かに高低差があればエネルギーをためられるよ。でも、実用レベルにするには、ダムのような巨大な構造が必要で、それを作るには重力に耐えうる強固な地盤が必要だ。しかも、仮に作れたとしても、ダム一基の発電量は、原発一基に遠く及ばない。こんな話は、まさしく絵空事そのものだよ。
僻地の蓄電方法としては有効かもしれない。裸の砂だと管理・操作が面倒だから砂入り立方体ブロックにして、掴みやすく取っ手を付ければ全自動化出来て人件費も削減できる
工事費の元とれるんかね...
廃坑そのまんまで再利用は難しいかもしれないが、上手く改修すれば十分可能性のある構想だね。カーボンフリー&再生可能エネルギーの代案はまだあるもんだな、個人的に新しい視点だった。
余剰電力で揚水を行っている水力発電と似たようなものか。廃坑利用はメンテナンスに結構な費用が掛かりそうな気がする。
核捨て場の方が…
工事費というか元々存在するリフトの再利用改修だから、余程古いものでなければそこまではかからないだろう。要は大きな坑道なら必ずあるエレベーターに重りを一杯に積んで、上まで上げて蓄電し、下に下ろして発電するだけのもの。蓄電量が維持コストに見合うかどうかだけだな。
太陽光発電のせいで昔ほど夜間電力は安くない。日本の電力料金で本当にペイするか試してみたらどうか。
もしペイするなら、夜間ほとんど使われないオフィスのエレベーターの小遣い稼ぎにどうだ?
実用性はあるかもしれないけど発電量が足りなくて地方の自給自足程度で終わりそう
あまり意味がない。廃坑を使ってエネルギーを貯蓄するのに圧縮空気のボンベとして使うという案がすでに実現されているためだ。無茶苦茶高圧になるわけでもないので中々有用だったと記憶してる。
コロナで埋立地が必要な中国にあげれば?中の空間を脱炭素でフル活用できるし
あほくさ、そもそも再生可能エネルギーは余るほど存在しないだろ。
これ、夜間に蓄電って書いてあるから土砂は地下に捨ててるんだよね?そのうち廃坑の横穴がいっぱいになったら終わりじゃね?
実際にやるんだったら砂なんかじゃなくて比重の大きい金属とかの方がいい。軽いものだと場所を取る。
アイデアは悪く無いけど…蓄電施設は発電所に近く無いと送電時に電力を大きくロスしてしまう。一般に沿岸部に多い発電所で発電して、鉱山の廃坑で蓄電となると送電ロスがバカにならない気がする
原発以外の発電に勝る方法はなし、何度も同じことを言わせないで下さい!「今の文明を捨てて原始時代に戻るか」、「今の文明を存続させるか」そこまで悩む二者択一でもないでしょ?
富士山の山腹にレールを引いて重量台車を上げ下げしてできそうだな。でもレールやケーブルのメンテ費用は大変そう。w
もっとこう*ホールとか重力物質的なものを期待してたけど割と現実的な内容だった。進んでわかる発見もあるだろうし頑張ってくだせえ。
発想の転換だな、おもしろい案じゃん。夕張でやってみようぜ
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