Az edinburghi kikötőben áll egy szerkezet, amely leginkább egy négy emeletes liftállványra emlékeztet. A lift helyén azonban egy zöld színű, 50 tonnás súly kapott helyet, amely acélkábelekre van felfüggesztve. Ahogy az elektromos motorok lassan felemelik a súlyt, a rendszer egy gigantikus energiatárolóvá válik, amely helyzeti energia formájában tárolja az energiát. Amikor aztán szükség van az energiára, a súly süllyedni kezd, a motorok elektromos generátorokként kezdenek működni, akár 250 kilowatt energiát szolgáltatva az áramhálózatnak. „Csúcsjáraton” a súly elvileg 11 másodperc alatt képes leérni, jelenleg azonban még tesztüzemben működik, így sokkal lassabban araszol lefelé.
A skót startup, a Gravitricity szakértői pár napja jelentették be, hogy az általuk tervezett gravitációs energiatároló rendszer kis méretű prototípusa immár működőképes, vagyis képes elraktározni az áramhálózatból nyert energiát, majd azt szükség esetén visszafolyatni a hálózatba. Az energiatárolás világszerte egyre nagyobb problémát jelent, ahogy egyre több helyen használnak megújuló energiaforrásokat. A nap- és szélerőművek ugyanis nem képesek folyamatos, egyforma szintű energiaszolgáltatásra, hanem vannak időszakok, amikor túltermelnek, és van, amikor egyáltalán nem termelnek energiát. Az energiát tehát tárolni kell ahhoz, hogy egyenletes legyen a felhasználók ellátottsága és a hálózat bírja a terhelést.
Erre jelenthetnek lehetséges megoldást a már használatban lévő kémiai akkumulátorok mellett a gravitációs alapú energiatárolók. A Gravitricityhez hasonló kezdeményezések gyakorlatilag a szivattyús tárolású vízerőművek régi ötletét próbálják megújítani és továbbfejleszteni. Ahelyett azonban, hogy egy alacsonyabban fekvő víztömeget egy magasabban fekvő tározóba szivattyúznának a többletenergiával, majd ezt visszaengednék, amikor energiára van szükség, egyszerűen egy nagy tömegű súlyt emelnek meg és eresztenek le. A szivattyús tárolású erőművekhez specifikus terepviszonyokra és drága infrastruktúrára van szükség, amihez képest a súlyok mozgatása sokkal kisebb környezeti igényű projekt.
A gravitációs energiatárolásnak ráadásul a kémiai alapú akkumulátorokkal szemben is vannak előnyei. A széles körben használat lítiumion-akkuk a legjobb esetben is pár év alatt elhasználódnak, mivel csak adott számú ciklust bírnak ki, mielőtt elkezdenének jelentősen veszíteni kapacitásukból. A gravitációs rendszerek összetevői, a motorok, a csigák, a kábelek és a súlyok viszont évtizedekig működőképesek maradnak, relatíve alacsony költségek mellett. Ráadásul az akkumulátorok szükséges anyagok bányászata és az újrahasznosítással kapcsolatos problémák miatt jelenleg az acélalkatrészek környezeti lábnyoma sokkal kisebb, mint az akkuké, mondja Miles Franklin, a Gravitricity főmérnöke.
Egy 2019-ben közzétett számítás szerint a Gravitricity rendszerével olcsóbb az energiatárolás, mint lítiumion-akkukkal, ha a megépítés, az üzemeltetés és a karbantartás költségeit is tekintetbe vesszük. 25 éves távlatban a Gravitricity 171 dollárba kerülne megawattóránként, míg lítiumion-akkumulátorokkal 367 dollár ugyanez a költség. Az utóbbi szám a független szakértők szerint nem feltétlenül helytálló, mivel már léteznek a jelenleg alkalmazott lítiumion-technológiánál kedvezőbb kémiai rendszerek is, például a számítások szerint megawattóránként 274 dollárba kerülő áramlási akkumulátorok. Tény ugyanakkor, hogy a Gravitricity ezeknél is jelentősen jobbat ígér, ahogy az is, hogy ezt a teljesítményt tényleges terepi eredményekkel még nem támasztották alá.
A Gravitricityn kívül több más cég is próbálkozik hasonló projektekkel. A kaliforniai Gravity Power például még szorosabban követi a vízerőművek működési elvét: a rendszer a többletenergiával vizet szivattyúz egy nehéz dugattyú alá, hogy megemelje azt. Amikor az energiára szükség van, a kiáramló víz egy hidroelektromos generátorba folyik. A német New Energy Let’s Go szintén hasonló rendszeren dolgozik. A svájci Energy Vault pedig egy többkarú daruval építene tornyot több száz 35 tonnás súlyból az energiatárolás jegyében.
A Gravitricity mérnökei a jövőben tovább egyszerűsítenének a megvalósításon: mivel az energiatároló berendezés méretének növelésével egyre nehezebb lenne a felszínen elhelyezni, a teljes méretű rendszereket a felszín alá telepítenék, például kiszolgált bányaaknákban. A startup jelenleg cseh, lengyel és dél-afrikai partnerekkel tárgyal ilyen helyszínek ügyében. A teljes méretű rendszer egyébként 500 tonnányi súllyal fog operálni, és 4 megawatt energiát lesz képes leadni ezek mozgatása révén. Az első ilyen változat 2023-ra készülhet el.
