باتری دریایی، راهی برای ذخیره انرژی‌های تجدیدپذیر در کف اقیانوس‌ها

با افزایش آلودگی‌ ناشی از سوخت‌های فسیلی و بحران پایان یافتن آن‌ها، استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر بسیار اهمیت یافته است. منابع مختلف انرژی‌های تجدیدپذیر باید توسط سیستم‌های ذخیره انرژی – به خصوص در مواقعی که خورشید نمی‌تابد یا باد نمی‌وزد – پشتیبانی شوند. باتری‌های دریایی طراحی جدیدی برای ذخیره انرژی هستند که تقریبا شبیه یک سد برق آبی در انتهای دریاها عمل می‌کنند.

باتری دریایی که توسط شرکت استارتاپ هلندی «Ocean Grazer» توسعه یافته است، برای نصب در بستر دریا در نزدیکی ژنراتورهای انرژی تجدیدپذیر دریایی طراحی شده است. به عنوان مثال می‌توان به توربین‌های بادی، مزارع خورشیدی شناور و سیستم‌های انرژی جزر و مد اشاره کرد. این سه سیستم همانند یکدیگر هستند و مشابه سد آبی عمل می‌کنند.

در بستر دریا یک مخزن بتنی مدفون است که تا 20 میلیون لیتر (5.3 میلیون گالن) آب شیرین را در فشار کم ذخیره می‌کند. سیستمی از پمپ‌ها و توربین‌ها این مخزن را به یک محفظه انعطاف‌پذیر در کف دریا متصل می‌کند. برق اضافی از منابع تجدیدپذیر می‌تواند برای پمپاژ آب از مخزن به محفظه استفاده شود. هنگامی که انرژی مورد نیاز است، محفظه آزاد می‌شود و تحت فشار آب دریا در بالای آن، آب خود را به مخزن فشار می‌دهد و بدین ترتیب توربین‌ها را در مسیر تولید برق می‌چرخاند تا درنهایت شبکه مورد نیاز تغذیه شود.

تیم Grazer می‌گوید: «این سیستم راندمانی در حدود 70 تا 80 درصد دارد و باید بتواند تعداد نامحدودی چرخه را در طول عمر عملیاتی بیش از 20 سال اجرا کند. همچنین این سیستم مقیاس‌پذیر است – به عبارت دیگر هر مخزن بتنی ظرفیت 10 مگاوات ساعت دارد. بنابراین افزودن تعداد بیشتری از آن‌ها می‌تواند ظرفیت کلی را افزایش دهد. واحدهای اضافی از ماشین آلات پمپ و توربین نیز می‌توانند برای افزایش توان خروجی – در صورت نیاز سریع به انرژی بیشتر – اضافه شوند.»

مفهوم باتری دریایی، مفهومی جالب است اما هنوز جای کار بسیاری دارد. شرکت دیگری با نام «Subhydro» ایده مشابهی برای پمپاژ کردن آب دریا از مخازن قرار داده شده در کف بپا کرده است که در صورت نیاز به برق، آب به آن بازگردانده می‌شود و در حین پر شدن مخزن، توربین‌ می‌چرخد. دانشگاه «MIT» نیز مفهومی مشابه را با استفاده از گوی‌های بتنی توخالی دنبال می‌کند.

با این‌حال، یک راه حل مناسب برای تمام موقعیت‌ها وجود ندارد و ذخیره انرژی‌های تجدیدپذیر امری اساسی است که سبب می‌شود بسیاری از شرکت‌ها به دنبال ایده‌پردازی و نوآوری در این زمینه باشند.