Emmagatzematge hidràulic per bomba: revolucionant les centrals hidràuliques

• autor:
• nom de l'autor

  Previsió de Quantumrun
• Juliol 11, 2022

Resum d'informació

La transformació de les antigues mines de carbó en bateries a escala industrial mitjançant l'emmagatzematge hidroelèctric (PHS) és una tendència creixent a la Xina, que ofereix una solució única per a l'emmagatzematge d'energia i la generació d'electricitat. Aquest mètode, tot i que promet millorar l'estabilitat de la xarxa i donar suport a les fonts d'energia renovables, s'enfronta a reptes com l'aigua àcida que pot danyar la infraestructura. La reutilització de mines tancades per a l'emmagatzematge d'energia no només ajuda a reduir la dependència dels combustibles fòssils i les emissions de carboni, sinó que també revitalitza les economies locals creant llocs de treball i fomentant pràctiques energètiques sostenibles.

Context d'emmagatzematge hidràulic bombat

Científics de la Universitat de Chongqing de la Xina i la firma d'inversió xinesa Shaanxi Investment Group estan experimentant amb l'ús de goves de mines de carbó desocupades (la part d'una mina on s'han extret minerals totalment o predominantment) per actuar com a bateries de mida industrial. Aquestes mines poden servir com a dipòsits d'emmagatzematge superiors i subterrània per a esquemes d'emmagatzematge d'hidromassatge i estar connectades a projectes solars i eòlics a gran escala.

L'emmagatzematge hidràulic per bombeig (PHS) projecta el transport d'aigua entre dos embassaments a diferents altituds per emmagatzemar i crear electricitat. L'excés d'electricitat s'utilitza per bombejar aigua a un embassament superior durant els períodes de baix consum elèctric, com ara la nit o els caps de setmana. Quan hi ha una gran demanda d'energia, l'aigua emmagatzemada s'allibera a través de turbines com una central hidràulica tradicional, flueix cap avall des de l'embassament superior cap a la piscina inferior, generant electricitat. La turbina també es pot utilitzar com a bomba per moure l'aigua cap amunt.
 
Segons la investigació de la universitat i la corporació d'inversió, 3,868 mines de carbó tancades a la Xina estan en consideració per reutilitzar-les com a sistemes d'emmagatzematge d'hidromassatge. Una simulació amb aquest model va revelar que una central hidràulica de bombeig construïda en una mina de carbó esgotada podria aconseguir una eficiència anual del sistema del 82.8 per cent. Com a resultat, es podrien produir 2.82 quilowatts d'energia regulada per metre cúbic. El repte principal són els baixos nivells de pH en aquestes mines, amb l'aigua àcida que pot erosionar components de la planta i emetre ions metàl·lics o metalls pesants que poden causar danys a les estructures subterrànies i contaminar les masses d'aigua properes.

Impacte disruptiu

Els operadors elèctrics busquen cada cop més el PHS com una solució viable per equilibrar les xarxes elèctriques. Aquesta tecnologia esdevé especialment valuosa quan les fonts renovables com l'energia eòlica i solar són insuficients per satisfer la demanda. En emmagatzemar l'excés d'energia en forma d'aigua a una elevació més alta, el PHS permet una generació ràpida d'electricitat quan és necessari, actuant com a amortidor contra l'escassetat d'energia. Aquesta capacitat permet un ús més coherent i fiable de les fonts d'energia renovables, fent que l'energia solar i eòlica sigui més factible com a fonts d'electricitat primària.

Les inversions en PHS també poden ser econòmicament avantatjoses, especialment en zones amb embassaments naturals existents o mines en desús. Utilitzar aquestes estructures existents pot ser més rendible que l'adquisició a gran escala de bateries de xarxa industrial. Aquest enfocament no només ajuda a l'emmagatzematge d'energia, sinó que també contribueix a la sostenibilitat ambiental mitjançant la reutilització d'antics emplaçaments industrials, com les mines de carbó, amb finalitats d'energia verda. Com a resultat, els governs i les empreses energètiques poden ampliar la seva infraestructura elèctrica amb menors costos financers i ambientals, alhora que impulsen la producció d'energia local i redueixen les emissions de carboni.

A més, les regions que van experimentar un declivi econòmic a causa del tancament de les mines de carbó poden trobar noves oportunitats en el sector PHS. El coneixement i l'experiència existents de la força de treball local, familiaritzada amb la disposició i l'estructura de la mina, esdevenen inestimables en aquesta transició. Aquest canvi no només genera ocupació, sinó que també dóna suport al desenvolupament d'habilitats en tecnologies d'energia verda, contribuint a una revitalització econòmica més àmplia. 

Implicacions dels projectes d'emmagatzematge hidràulic amb bombament

Les implicacions més àmplies de la reutilització de mines tancades i embassaments naturals a l'emmagatzematge hidroelèctric pot incloure:

• Reduir els costos d'infraestructura d'energia renovable en regions específiques, permetent que més comunitats accedeixin a energia verda assequible.
• Transformar les mines no utilitzades en actius econòmics, generar llocs de treball i reduir les emissions de carboni a les zones locals.
• Millorar la fiabilitat de les xarxes elèctriques que es basen en energies renovables, minimitzant els talls i les interrupcions del subministrament elèctric.
• Fomentar un canvi en les polítiques energètiques cap a pràctiques més sostenibles, influint en l'enfocament governamental en les fonts d'energia renovables.
• Facilitar una disminució de la dependència dels combustibles fòssils, donant lloc a una reducció de les emissions de gasos d'efecte hivernacle i una millora de la qualitat de l'aire.
• Creació de nous programes de formació professional centrats en tecnologies d'energies renovables, fomentant una mà d'obra qualificada en sectors verds.
• Promoure la descentralització de la producció d'energia, empoderant les comunitats locals per gestionar i beneficiar-se dels seus recursos energètics.
• Augment de l'interès dels consumidors per les fonts d'energia renovables, que pot provocar un augment de les inversions i productes ecològics.
• Despertar debats sobre l'ús del sòl i l'impacte ambiental, influint en les futures normatives i l'opinió pública sobre projectes energètics a gran escala.
• Potencials protestes d'activistes ecologistes contra la conversió de mines antigues, motivades per la preocupació per la contaminació de l'aigua i la preservació natural.

Preguntes a tenir en compte

• Quines altres formes d'infraestructura abandonades creus que es poden reutilitzar en projectes d'emmagatzematge d'hidromassatge? 
• Les futures mines (de tot tipus, inclòs or, cobalt, liti, etc.) es dissenyaran tenint en compte la reutilització futura?