Tusentals gamla kolgruvor ekar tomma när fossilfria och förnyelsebara energikällor blir standard på många håll. Samtidigt utgör ojämn belastning på kraftnäten ett stort bekymmer för elmarknaden.
Lösningen: Gamla gruvor blir megabatterier
Nu siktar forskare på att slå två flugor i en smäll: De gamla gruvorna kan göras om till att husera gigantiska vattendrivna batterier – så kallade pumpkraftverk.
Kan jämna ut elpriserna
Tekniken i sig är inte ny: Principen är att vatten pumpas från en vattentank till en annan när elpriset är lågt, vattentank nummer två är placerad högre jämfört med vattentank nummer ett. När elåtgången, och därmed priset ökar, låter man vattnet rinna tillbaka nedåt – via turbiner – till tank ett. På så vis går det att omvandla rörelseenergi till elektricitet.
Så funkar det:
Pumpkraftverk används i stor utsträckning i USA och resten av världen, Kina är ett land som satsar stort – just nu färdigställer de vad som kommer att bli världens största pumpkraftverk.
Men i USA innebär brist på ytor med tillräckliga naturliga höjdskillnader för att placera de två vattentankarna på att intresset svalnat för lösningen.
Läs mer: Flygande turbiner genererar el i Kina
Nu menar forskare vid Oak Ridge National Laboratory (ORNL) att övergivna kolgruvor skulle kunna vara perfekta platser att bygga fler pumpkraftverk i.
”Underjordiska pumpkraftverk är en spännande möjlighet, men vi måste övervinna utmaningar som kemisk erosion och strukturell stabilitet,” sa ORNL:s seniorforskare Thien Nguyen i ett uttalande.
Riskerna: Rasrisk och erosion
Att ställa om en kolgruva till ett nytt användningsområde är komplicerat eftersom miljön i en gruva är både kemiskt aktiv och strukturellt komplex.
Läs mer: Gates bakom nytt kärnkraftverk i USA
De nya modellerna från ORNL simulerar hur vatten rör sig tunnlarna och hur det reagerar med naturligt förekommande mineraler. Modellerna gör det också möjligt att bedöma den strukturella hållfastheten, så att de enorma vattenmängderna inte får gruvväggarna att spricka eller kollapsa.
”Våra modelleringsverktyg kommer att hjälpa industripartners att utvärdera dessa risker och fatta välgrundade beslut om anläggningars utformning, byggnation och drift på specifika platser av intresse”, säger Galen Fader, science writer vid Oak Ridge National Laboratory.
