Finlandiya’da Helsinki’nin 450 kilometre kuzeyinde yer alan Pyhäsalmi Madeni, tam olarak 1.440 metre derinliğe sahip. Bakır ve çinko yatakları tükenmiş olan Pyhäsalmi’de, şimdi başka bir hummalı çalışma var: yerçekimi gücüyle elektrik üretimi. Bölgede devasa vinçler ve kablolar kullanılarak 2 MWh gücünde bir yerçekimi bataryası, yani enerji depolama alanı kurulacak. Eski madende bir şafttan aşağıya bırakılan ağır yüklerin enerjisini yakalamak için mükemmel olan ve kullanılmayan çok sayıda dikey alan var ve İskoç enerji depolama teknoloji firması Gravitricity de tam olarak bunu kullanmayı planlıyor.
İlk olarak belirtmek gerekirse Gravitricity’nin Finlandiya madenindeki amacı 1.400 metre yüksekliğinde bir yerçekimi bataryası değil, bunun yerine 530 metrelik bir yardımcı şaftta daha küçük bir batarya kurmak. Tamamlandığında, batarya görünüşe göre iki megawatt-saat depolama kapasitesine ulaşabilecek. Gravitricity Yönetim Kurulu Başkanı Martin Wright “Bu proje, teknolojimizin düşük talep dönemlerinde enerjiyi yakalayıp depolayabilen ve gerektiğinde hızla serbest bırakabilen güvenilir ve uzun ömürlü enerji depolamayı nasıl sunabileceğini tam ölçekte gösterecek” diyor. Peki ama yerçekimi bataryası nasıl çalışıyor?
Yerçekimi bataryası nasıl çalışır
Aslında çok sofistike bir enerji üretimi senaryosu değil, enerjinin yenilenmesi söz konusu. Enerji santralleri tarafından üretilen fazladan enerji, devasa ağırlıkları kurulan şaftlarda yukarı doğru hareket ettirmek için kullanılır. Daha sonra ise sistemde enerji açığı olduğu anlarda yük aşağı düşürülür ve enerji toplanır.
Yerçekimi bataryaları temelde yeni bir fikir de değil ve Gravitricity’nin ağırlık-kablo-vinç tasarımı piyasadaki tek tasarım değil. Farklı yüksekliklerdeki rezervuarlar arasında pompalanan sıvı, tepelerden aşağı yukarı itilen ve rejeneratif frenlerle enerji toplayan yüklü tren vagonları ve su altına çekilen ve yüzeye geri döndürülen büyük kaldırma silindirlerinin hepsi yıllar içinde önerilmiş veya test edilmiş teknolojiler. Tüm bu çeşitli yerçekimi bataryası tasarımlarının amacı, kıtlık zamanlarında enerji sistemlerini desteklemektir.
Ancak günümüzde dünya fosil yakıtlardan, değişken yenilenebilir enerji kaynakları olarak da bilinen güneş ve rüzgar gibi yenilenebilir enerji kaynaklarına geçmeye çalıştıkça bu anlık ihtiyaç ve farklı çözümler iki kat daha önemli hale gelmektedir.
Elbette bu, yerçekimi bataryalarının kötü yanlarının olmadığı anlamına gelmiyor. Ölçeklendirme hala zor ve bir yerçekimi bataryası tarafından üretilen enerji miktarı, megavat-saat başına çok daha ucuz olmasına rağmen geleneksel bataryalara kıyasla çok küçük. Projeyi farklı kılan ise terk edilmiş bir madenin kullanılması.
Birçok yerçekimi batarya sistemi yüzeyde çalışmak üzere tasarlanmış olsa da, bunların yeraltına yerleştirilmesi enerji açıkları üzerinde büyük bir etkiye sahip olabilir. 2023’ün başlarında yayınlanan bir araştırmaya göre, fosil yakıt kullanımı azaldıkça, kirlilik endişeleri arttıkça ve kaynaklar kurudukça terk edilmiş yeraltı madenlerinin sayısı küresel olarak artıyor. Makalenin yazarları, küresel olarak terk edilmiş madenlerin toplam sayısını tahmin etmenin zor olduğunu kabul ediyor, ancak sadece ABD’de yarım milyondan fazla maden olduğunu ve bunların çoğunun yerçekimi pilleriyle yeniden kullanılabileceğini söylüyorlar.
Araştırmacılar, başta ABD, Çin, Hindistan ve Rusya’da yoğunlaşan dünyadaki terk edilmiş madenlerin yerçekimi bataryalarına dönüştürülmesi halinde 70 terawatt-saate kadar enerji elde edilebileceği sonucuna vardılar.
