重力はクリーン エネルギーの 1 つの大きな欠点を解決できる可能性がある

Nov 01, 2023

マット・レイノルズ

スイスの渓谷で、珍しい多腕クレーンが 2 つの 35 トンのコンクリート ブロックを空高く持ち上げています。 ブロックはクレーンの青い鉄骨フレームを慎重にゆっくりと登っていき、幅 66 メートルの水平アームの両側から吊り下げられます。 合計 3 つのアームがあり、それぞれのアームにはケーブル、ウインチ、別のブロックを空に持ち上げるのに必要なつかみフックが収納されており、この装置は鋼鉄の網でレンガを持ち上げて積み上げている巨大な金属製の昆虫のような外観を与えています。 この塔の高さは 75 メートルですが、谷底から四方八方にそびえ立つスイス南部レポンティーヌ アルプスの森林に覆われた山腹に比べれば、簡単に小さく見えます。

三十メートル。 三十五。 四十。 コンクリートブロックは、スイスの送電網からの電力を動力源とするモーターによってゆっくりと上に持ち上げられます。 彼らは数秒間、9月の暖かい空気の中にぶら下がったが、ブロックを固定していた鋼製ケーブルがほどけ始め、ゆっくりと降下を始めて、塔のふもとに積み上げられた数十個の同様のブロックに結合した。 この瞬間のために、この鋼鉄とコンクリートの精巧なダンスがデザインされています。 各ブロックが下降すると、ブロックを持ち上げるモーターが逆回転し始め、電力が発生し、クレーンの側面を走る太いケーブルを通って電力網に送られます。 ブロックが降下する 30 秒間に、各ブロックは約 1 メガワットの電力を生成します。これは、約 1,000 世帯に電力を供給するのに十分な量です。

このタワーは、スイスに本拠を置く Energy Vault のプロトタイプで、重力を利用して発電する新しい方法を見つけている数あるスタートアップ企業の 1 つです。 実物大のタワーには 7,000 個のレンガが含まれており、数千世帯に 8 時間電力を供給するのに十分な電力を供給できる可能性があります。 この方法でエネルギーを貯蔵することは、再生可能電力への移行が直面する最大の問題、つまり風が吹いていないときや太陽が輝いていないときに照明を点灯し続けるゼロカーボンの方法を見つけることの解決に役立つ可能性があります。 「私たちが抱えている最大のハードルは、低コストのストレージを入手することです」と、Energy Vault の CEO 兼共同創設者である Robert Piconi 氏は言います。

世界の電力供給を脱炭素化する方法がなければ、2050 年までに温室効果ガス排出量を実質ゼロにすることはできません。電力生産と熱は合計すると世界全体の排出量の 4 分の 1 に達します。また、想像できるほぼすべての活動には電力が必要であるため、クリーンアップは困難です。送電網には大きな波及効果があります。 電力が環境に優しくなれば、家庭、産業、交通システムも環境に優しいものになります。 私たちの生活のより多くの部分、特に暖房と輸送が電化されるにつれて、この問題はさらに重要になります。これらは他の方法で脱炭素化することが困難です。 国際原子力機関によると、このすべての電化により、2050 年までに発電量が 2 倍になると予想されています。 しかし、大量のエネルギーを貯蔵し、必要なときに放出する簡単な方法がなければ、汚れて汚染をもたらす化石燃料を燃料とする発電所への依存を元に戻すことはできないかもしれません。

ここで、重力エネルギー貯蔵が登場します。この技術の支持者は、重力が貯蔵問題に対するきちんとした解決策を提供すると主張しています。 ピコーニ氏らは、時間の経過とともに劣化し、地中から掘り出さなければならないレアアース金属を必要とするリチウムイオン電池に依存するのではなく、重力システムが安価で豊富で長期にわたるエネルギーの貯蔵を提供できる可能性があると述べている。私たちが現在見落としていること。 しかし、それを証明するには、まったく新しい電力貯蔵方法を構築し、すでにリチウムイオン電池に全力を注いでいる業界に、貯蔵の将来には非常に重い重量物が高所から落下することが含まれることを説得する必要がある。

アンジェラ・ウォーターカッター

マックス・G・レヴィ

ゴフェン・ムプトゥブウェレ

アンディ・グリーンバーグ

Energy Vault の試験場は、スイスの 26 州の最南端であり、唯一の公用語がイタリア語であるティチーノ州のアルベド カスティオーネという小さな町にあります。 スイス アルプスの麓は、重力エネルギー貯蔵のスタートアップに適した場所です。Energy Vault のオフィスから東に車で少し行くと、コントラ ダムに着きます。コントラ ダムは、ジェームズ ボンドがバンジーを披露した『ゴールデンアイ』のオープニング シーンで有名になったコンクリートの建物です。高さ220メートルのダムの切羽から飛び降り、ソ連の極秘化学兵器施設に侵入する。 アルベド カスティオーネのすぐ北には、別のそびえ立つダムがブレニオ渓谷上部を堰き止め、ルッツォーネ貯水池の水をせき止めています。