Một vấn đề từ lâu đã ảnh hưởng đến quá trình sản xuất năng lượng là cần tìm ra cách lưu trữ năng lượng dư thừa từ sức gió, mặt trời… để sử dụng hợp lý. Một trong các phương pháp để giải quyết được vấn đề đó là: pin trọng lực.
Pin trọng lực là gì?
Pin trọng lực là một sáng kiến mới trong lĩnh vực lưu trữ năng lượng sạch. Đây là một phương pháp giải quyết vấn đề lưu trữ năng lượng dư thừa từ các nguồn năng lượng tái tạo như gió, mặt trời và các nguồn năng lượng khác.
Nguyên tắc hoạt động của pin trọng lực dựa trên việc lấy năng lượng dư thừa được tạo ra bởi các nguồn năng lượng tái tạo và lưu trữ nó trong một loại pin đặc biệt. Pin trọng lực được tạo ra bằng cách sử dụng những cấu trúc có khối lượng lớn, sau đó đưa chúng lên cao để lưu trữ năng lượng. Khi cần sử dụng năng lượng, chỉ cần hạ khối lượng lớn đó xuống để lấy năng lượng từ đó.
Ý tưởng cơ bản của pin trọng lực là sử dụng nguyên tắc hoạt động của trọng lực. Khi một vật nặng rơi xuống, nó tạo ra năng lượng. Nguyên tắc tương tự được áp dụng cho pin trọng lực. Khi cần sử dụng năng lượng, một khối lượng lớn được nâng lên và sau đó hạ xuống để tạo ra năng lượng bổ sung.
Về cơ bản, giải pháp pin trọng lực dựa trên việc lấy năng lượng dư thừa được tạo ra bởi gió, mặt trời và các nguồn năng lượng tái tạo khác và lưu trữ nó trong một loại pin được tạo ra bởi những cấu trúc có khối lượng lớn. Những cấu trúc có khối lượng lớn này sau đó sẽ được đưa lên cao và lưu trữ năng lượng ở đó. Khi chúng ta cần sử dụng năng lượng, chỉ cần hạ khối lượng lớn đó xuống để lấy năng lượng, từ đó tạo ra pin trọng lực.
Nguyên tắc hoạt động của pin trọng lực
Nhưng nó hoạt động như một loại pin như thế nào? Ý tưởng cơ bản được phác thảo trong một bài báo đăng trên Big Think, và nó thực sự rất đơn giản. Chúng ta thử tư duy về cách trọng lực hoạt động. Khi một quả bóng lăn xuống một ngọn đồi, nó sẽ tạo ra năng lượng; và năng lượng đó lại được sử dụng để đưa quả bóng lên đồi. Nguyên tắc tương tự được áp dụng cho các loại pin trọng lực.
Khi cần sử dụng năng lượng để di chuyển một khối lượng lớn lên một đường hầm dốc trong một hầm mỏ, về cơ bản chúng ta sử dụng loại năng lượng này. Một khối lượng lớn (có thể là cát, đá, bụi bẩn hoặc bất cứ thứ gì) được nâng lên, sau đó chúng ta hạ nó xuống, tạo ra năng lượng bổ sung cho các hoạt động của hầm mỏ.
Mặc dù đây không phải là pin tiêu chuẩn, nhưng pin trọng lực vẫn có thể hoạt động như một giải pháp lưu trữ năng lượng, chỉ là không theo cách thông thường như chúng ta vẫn nghĩ.
Theo truyền thống, năng lượng này được các nhà khoa học gọi là thế năng hấp dẫn; và mặc dù bản chất nó không phải là điện, nhưng nó có thể dễ dàng được chuyển đổi để tạo ra năng lượng, từ chuyển động của pin trọng lực; và sau đó chuyển nó sang các đường dây điện để phân phối nó đi bất cứ đâu.
Đó là một kiểu ý tưởng mới lạ, những kiểu tư duy thế này thường thúc đẩy những đột phá khoa học lớn nhất trong nền văn minh của chúng ta.
Chuyến tàu vô cực đầu tiên trên thế giới hiện đang được phát triển
Một ví dụ điển hình của việc sử dụng lực hấp dẫn để tạo ra năng lượng là thiết kế một đoàn tàu chạy liên tục mà không cần bổ sung năng lượng tiêu thụ. Bất cứ khi nào đoàn tàu đi xuống đồi dốc, nó đều thực hiện quy trình sạc pin hoặc lưu trữ năng lượng cho các quãng đường còn lại. Chuyến tàu như vậy được gọi là Chuyến tàu vô cực (infinity train)
-
- Mô tả chuyến tàu vô cực sử dụng pin trọng lực. (Ảnh: Shutterbug75/Pixabay)
Công ty kỹ thuật Úc Fortescue Future Industries đã công bố phát triển chuyến tàu vô cực đầu tiên trên thế giới. Thay vì dựa vào việc tạo ra năng lượng tái tạo để sạc, tàu sẽ sạc pin bằng chính trọng lực của nó.
Tiến sĩ Andrew Forrest, người sáng lập và chủ tịch của Fortescue chia sẻ: “Chuyến tàu vô cực sẽ tham gia vào đội tàu xanh đang được phát triển của Fortescue, và sẽ góp phần đưa Fortescue trở thành một công ty lớn trong thị trường toàn cầu đang phát triển về thiết bị vận tải công nghiệp xanh, mang lại giá trị to lớn cho các cổ đông của chúng tôi”.
Ông cũng nói rằng đoàn tàu vô cực sẽ giúp đẩy nhanh cuộc đua của Fortescue để đạt mức phát thải ròng bằng 0 vào năm 2030. Công ty cũng hy vọng nó sẽ giảm chi phí vận hành và tạo ra nhiều cơ hội bảo trì hiệu quả hơn.
Sạc điện trong quá trình tàu chuyển động
Fortescue cho biết pin điện sẽ sạc lại bằng cách sử dụng trọng lực hấp dẫn của chính đoàn tàu trong các đoạn xuống dốc của mạng lưới đường sắt. Điều đó có nghĩa là nó sẽ không cần sạc lại hoặc tiếp nhiên liệu sau khi đến trạm.
Fortescue dự kiến sẽ chi tới 50 triệu đô la để phát triển đoàn tàu vô cực đầu tiên trên thế giới trong hai năm tới. Fortescue nói rằng họ cũng hy vọng sẽ mang lại những cơ hội thương mại hóa quan trọng trong tương lai. Điều đó có thể dẫn đến nhiều chuyến tàu vô cực hơn xuất hiện trên khắp thế giới.
Có vẻ như vẫn còn rất nhiều việc phải làm để hoàn thành chuyến tàu vô cực sử dụng pin trọng lực đầu tiên trên thế giới. Tuy nhiên, dự án này sẽ mang lại bước tiến vững chắc cho nhân loại để mang đến một Trái đất xanh hơn.
Theo NPR
