باتری گرانشی

باتری گرانشی ( به انگلیسی: Gravity battery ) وسیلهٔ ذخیرهٔ انرژی است که انرژی گرانشی را ذخیره می کند، انرژی ذخیره شده در یک جسم ناشی از تغییر ارتفاع در اثر گرانش است که به آن انرژی پتانسیل نیز می گویند. یک باتری گرانشی با استفاده کردن از انرژی یک سیستم به بالابردن جرمی برای تولید و افزایش انرژی پتانسیل گرانشی کمک می کند، سپس برای تبدیل انرژی پتانسیلی به الکتریسیته رها می شود؛ و از طریق یک مولد الکتریکی برق تولید می کند. انرژی تولید شده از باتری های گرانشی در دسته انرژی های پایدار قرار می گیرد. یک مدل از باتری گرانشی، باتری هایی هستند که جرمی مانند یک بلوک بتن متصل به مولد الکتریکی را برای تولید برق روبه پایین رها می کنند. رایج ترین باتری گرانشی در نیروگاه تلمبه ای ذخیره ای استفاده می شود، جایی که آب برای ذخیره انرژی به ارتفاعات بالاتر پمپ می شود و برای تولید برق به وسیله توربین های آبی رها می شود. [ ۱]
اولین مدل دستگاهی که از گرانش برای ایجاد حرکت مکانیکی استفاده می کرد، ساعت آونگی بود؛ که در سال ۱۶۵۶ توسط کریستیان هویگنس اختراع شد. ساعت توسط نیروی گرانش و با استفاده از یک مکانیسم فرار کار می کرد که باعث می شد آونگ به جلو و عقب حرکت کند. از آن موقع، باتری های گرانشی به سیستم هایی تبدیل شده اند که می توانند نیروی گرانش را مهار کرده و از ان برای ذخیره سازی انرژی در مقیاس بزرگ برای تولید الکتریسیته استفاده کرد.
اولین نیروگاه تلمبه ای ذخیره ای ( PSH ) مبتنی بر جاذبه در سال ۱۹۰۷ در سوئیس توسعه یافت. این شرکت در سال ۱۹۳۰ توسط شرکت کانکتیکات الکتریک و پاور کمپانی به ایالات متحده آمد. تا سال ۲۰۱۹ , مجموع ظرفیت جهان برای ( psh ) ، ۱۶۸گیگاوات بوده. [ ۲] ایالات متحده دارای ۲۳ گیگاوات انرژی از PSH , تقریباً ۲٪ از سیستم تأمین انرژی و ۹۵ درصد ذخیره انرژی در مقیاس صنعتی در ایالات متحده است. نیروگاه تلمبه ای ذخیره ای در حال حاضر بزرگترین شکل ذخیره سازی انرژی شبکه در جهان است. [ ۳] [ ۴] [ ۵] [ ۶]
در سال ۲۰۱۲، مارتین ریدیفورد و جیم ریوز نمونه اولیه کارآمد باتری گرانشی سبک را توسعه دادند؛ یک باتری گرانشی در مقیاس کوچک که اکنون در برخی کشورها به صورت تجاری در دسترس است. [ ۷]
انرژی وَولت ( Energy Vault ) ، یک شرکت ذخیره سازی انرژی است که در حال حاضر روی توسعه باتری های گرانشی در مقیاس بزرگ تر تحقیق و آزمایش می کند. انرژی وَولت که توسط بیل گراس، آندریا پدرتی و رابرت پیکنی در سال۲۰۱۷تأسیس شد؛ در حال گسترش نمونه اولبه باتری های گرانشی سبک در مقیاس بزرگتر است. آن ها در حال توسعه جرثقیلی هستند که از رها کردن بلوک های بتنی به جای آب، برق تولید می کند. انرژی وَولت تاریخ عرضه محصول خود را مشخص نکرده است، اما نمونه اولیه آن در دست ساخت است تا یک فناوری ذخیره سازی طولانی مدت امیدوارکننده باشد. [ ۸] [ ۹] [ ۱۰] در اواخر سال۲۰۲۰، شرکت سوئیسی در آربدو - کاستیون شش جرثقیل نصب کرد که در یک برج به ارتفاع ۱۱۰ متر نصب شده بود که یک بلوک بتنی ۳۵ تنی را بالا و پایین می برد که می توانست ۸۰ مگاوات ساعت انرژی ذخیره کند. [ ۱۱] [ ۱۲]