Saubere Stromversorgung
Veröffentlicht auf 4. September 2020 |
von Tina Casey
4. September 2020 durch Tina Casey
Die Energiespeicher der funkelnden grünen Zukunft werden von massiven Infrastrukturprojekten bis hin zu Handheld-Geräten in Game Boy-Größe reichen. Zwei Beispiele sind diese Woche auf dem Radar aufgetaucht und zeigen, wie die Technologie selbst vom einfachen Gesetz der Schwerkraft bis hin zu etwas Komplizierterem reichen kann.
Dieses Durcheinander von Teilen wird zu einem neuen Energiespeichersystem, das auf der Schwerkraft basiert (mit freundlicher Genehmigung von Gravitricity).
Schwerkraft-fähiger Energiespeicher getestet durch Schottlands Gravitricity
An erster Stelle steht das schottische Energiespeicherunternehmen Gravitricity. Es schwebte über dem CleanTechnica Horizont vor wenigen Monaten, als das Unternehmen Pläne für eine Demonstrationsbatterie ankündigte, die mit Schwerkraft arbeitet und kaum mehr als erneuerbare Energie, Winden, etwas wirklich Schweres und ein Leistungssteuerungssystem einsetzt.
Wenn Sie an einen Pumpspeicher für Wasserkraft denken, gehen Sie sofort raus und kaufen Sie sich eine Zigarre. Das Konzept ist ähnlich.
Pumped Hydro setzt Energie (vorzugsweise erneuerbare Energie) ein, um in Zeiten mit geringem Strombedarf Wasser von einem unteren Reservoir in ein oberes Reservoir zu pumpen. Wenn der Bedarf steigt, wird Wasser aus dem oberen Reservoir freigesetzt, um durch die Schwerkraft zu einem mit Turbinen ausgestatteten Kraftwerk zu fließen.
Das klingt einfach genug und ist es auch. Bei allem, was mit der neuesten Batterietechnologie zu tun hat, macht einfaches altes Wasser – auch Pumped Hydro genannt – immer noch etwa 95% aller Energiespeicher im Versorgungsmaßstab in den USA aus.
Das Problem besteht darin, geeignete Standorte für den Bau neuer Infrastrukturen und / oder die Nutzung vorhandener Wasserressourcen zu finden. Hier könnte sich der Gravitricity-Ansatz als nützlich erweisen.
Tauchen Sie eine feste Masse für Wasser ein, und Sie haben die Grundidee hinter dem Gravitationssystem. Es setzt überschüssige Energie (vorzugsweise erneuerbare Energie) ein, um ein großes Gewicht zu erhöhen. Wenn der Strombedarf steigt, sinkt das Gewicht kontrolliert, wodurch Energie freigesetzt wird, die in saubere Kilowatt umgewandelt wird.
Die Gravitricity hat sicherlich kein Gras unter seinen Füßen wachsen lassen. Die Arbeit am Demo-Projekt hat bereits begonnen. Das weltweit führende Hebeunternehmen Huisman hat die Aufgabe übernommen, die Winden und Steuerungssysteme zu konstruieren, und der gitterartige Turm ist in der Firma Leicester in Betrieb Kelvin Power.
Vielleicht ein Twofer für Windkraft und Energiespeicher
Gitter! Sagen wir, das klingelt. Erinnert sich jemand an die Zeit vor langer Zeit, als GE einen Windkraftanlagenturm im Gitterstil einführte? Nun, das hat es getan. Das Unternehmen nannte es den „Space Frame“, der ziemlich futuristisch klingt, aber auf traditionellen Bautechniken basiert, die weit weniger Stahl erfordern als herkömmliche Rohrtürme.
Der Space Frame wurde mit einer weißen Abdeckung verkleidet, teils aus ästhetischen Gründen, teils um zu verhindern, dass Vögel im Gitter nisten.
GE dachte auch, dass die Verkleidung andere Verwendungszwecke für das Innere des Space Frame ermöglichen würde. Sie haben wahrscheinlich nicht an das Gravitricity-System gedacht, aber jetzt, wo Sie es erwähnen, scheinen die beiden aufeinander zugeschnitten zu sein.
Das Demo-Projekt von Gravitricity wird 16 Meter hoch sein und zwei 25-Tonnen-Gewichte einsetzen, was für das Parken in einem gitterartigen Turbinenturm ungefähr richtig klingt.
Warum zwei Gewichte? Lassen Sie uns den leitenden Ingenieur von Gravitricity, Miles Franklin, erklären.
"In einem Test lassen wir die Gewichte zusammen fallen, um die volle Leistung zu erzeugen und unsere Reaktionsgeschwindigkeit zu überprüfen. Wir rechnen damit, dass wir in weniger als einer Sekunde von null auf volle Leistung wechseln können – was auf dem Frequenzgang- und Notstrommarkt äußerst wertvoll sein kann “, sagte Franklin.
"Wir werden dann Tests mit den beiden Einzelgewichten durchführen und nacheinander fallen lassen, um die gleichmäßige Energieabgabe über einen längeren Zeitraum zu überprüfen, sowie ein Programm anderer Tests, um die volle Leistungsfähigkeit des Systems zu demonstrieren und zu verfeinern", fuhr er fort.
Das Demo-Projekt soll noch in diesem Jahr abgeschlossen werden, und die Phase der Datenbewertung sollte etwa zwei Monate dauern.
Gravitricity blickt bereits über das Demo-Projekt hinaus, um im nächsten Jahr mit der Arbeit an einer 4-Megawatt-Anlage in Originalgröße zu beginnen. Weitere Informationen hierzu finden Sie hier.
Wie man Energiespeicher ohne Energiespeicher macht
Soviel zum Ende der Skala. Am anderen Ende der Skala befindet sich ein Gemeinschaftsprojekt der Technischen Universität Delft (TU Delft) in den Niederlanden und der Northwestern University in den USA, in dem Forscher Proof-of-Concept für elektronische Spielgeräte entwickelt haben, die ohne Batterien für immer laufen können.
Nun, eigentlich benutzen sie eine Art Batterie. Die Grundidee besteht darin, eine Kombination aus Sonnenenergie und Knopfdruck zu verwenden, um einen kontinuierlichen Stromfluss zu gewährleisten, ohne dass ein Energiespeichersystem erforderlich ist, außer dem menschlichen Körper, der den gesamten Knopfdruck ausführt.
Bisher haben die Forscher das Konzept demonstriert ein Gerät von der Größe eines originalen Nintendo Game Boyund es können auch Retro-Game-Boy-Kassetten ausgeführt werden.
Es sind noch viele Probleme zu lösen, aber die Auszahlung könnte enorm sein, da dies der mächtigen globalen Spielebranche ermöglichen würde, sich von der Verstrickung von Batterieentsorgung und -recycling zu befreien.
Wenn alles nach Plan läuft, könnte die Forschung auch zu einem überlegenen Spielerlebnis führen. Die "neue Technik des Teams zum Speichern des Systemstatus im nichtflüchtigen Speicher" macht das Speichern von Spielen überflüssig, wie dies bei herkömmlichen Systemen der Fall ist.
„… Der Spieler kann das Spiel jetzt genau ab dem Punkt fortsetzen, an dem das Gerät vollständig an Leistung verliert – auch wenn es sich in einem Plattformspiel wie Super Mario Land um einen Mid-Jump handelt“, schwärmt Northwestern.
In Bezug auf diesen Stromausfall kommen hier die nächsten Schritte ins Spiel. Bisher hat das Team ein „spielbares Szenario“ für Schach, Solitaire und Tetris an Tagen mit ausreichendem Sonnenlicht für die Sonnenkollektoren demonstriert, aber die Actionspiele sind noch nicht abgeschlossen erreichen.
Dem neuen Gerät fehlt auch der Ton, was Spieler stören wird, die ein beeindruckendes Erlebnis schätzen. Das ist jedoch nicht der Punkt. Das Forschungsteam untersucht andere Anwendungen, die kontinuierliche Aufmerksamkeit und Interaktion von einem biologischen Energiespeicher, auch bekannt als Person, beinhalten. Wenn Sie Ideen dazu haben, schreiben Sie uns eine Nachricht in den Kommentarthread.
In der Zwischenzeit betont Northwestern, dass der batterielose Betrieb gut zur Spielekultur passt.
„Batterien sind teuer, umweltgefährdend und müssen eventuell ausgetauscht werden, um zu vermeiden, dass das gesamte Gerät auf der Mülldeponie landet. Während das Spielen den Stress und die Langeweile der Menschen verringert, trägt das intermittierende Computing dazu bei, die Umweltauswirkungen des Spielens zu verringern “, erklären sie.
Interessant! Wenn Sie der Meinung sind, dass Fahrer von Elektrofahrzeugen eine batterielose Fahrt ebenfalls schätzen würden, haben Sie wahrscheinlich Recht, aber das ist in der funkelnden grünen Zukunft weit entfernt.
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Foto: Mit freundlicher Genehmigung von Gravitricity.
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Über den Autor
Tina Casey ist spezialisiert auf militärische und unternehmerische Nachhaltigkeit, fortschrittliche Technologie, aufkommende Materialien, Biokraftstoffe sowie Wasser- und Abwasserprobleme. Die Artikel von Tina werden häufig auf Reuters, Scientific American und vielen anderen Websites erneut veröffentlicht. Die geäußerten Ansichten sind ihre eigenen. Folgen Sie ihr auf Twitter @ TinaMCasey und Google+.