Wolkenkrabber levert zelf hernieuwbare energie

Holle ruimte

Vandaag krijgen we meer en meer te maken met perioden waarin te veel energie wordt opgewekt (als de zon schijnt), maar er tekorten dreigen als dat niet het geval is. Een massa thuisbatterijen zijn dan wel een goed idee, maar niet iedereen heeft er een of kan er zich een permitteren. De wolkenkrabber van SOM bevat een holle ruimte, waardoor een zwaar gewicht naar de top van het gebouw kan worden gehesen. Dat gebeurt zodra er een energieoverschot is. Als elektriciteit weer schaarser is, laat men het geheel langzaam naar beneden zakken en kan er met behulp van de zwaartekracht elektriciteit worden opgewekt. Eén wolkenkrabber kan meerdere gigawattuur (GWh) aan elektriciteit produceren (één GWh staat gelijk aan 300 windmolens), waarmee niet alleen de wolkenkrabber, maar ook de omringende gebouwen van elektriciteit kunnen worden voorzien.

Het ontwerp laat zien hoe zwaartekracht-gebaseerde energieopslag gecombineerd kan worden met een wolkenkrabber

SOM / Energy Vault - Het ontwerp laat zien hoe zwaartekracht-gebaseerde energieopslag gecombineerd kan worden met een wolkenkrabber

Zwaartekracht-energie

Of de toren in Dubai daadwerkelijk uit de grond zal rijzen, is niet geweten, maar het ontwerp is ook en vooral bedoeld om te laten zien hoe zwaartekracht-gebaseerde energieopslag gecombineerd kan worden met een wolkenkrabber. Het idee van de toren als enorme batterij is immers het gevolg van de samenwerking van SOM met Energy Vault, een Zwitsers bedrijf dat gespecialiseerd is in energieopslag op lange termijn (LDES). Omdat hernieuwbare energie een belangrijk aandachtspunt is, zijn de ingenieurs voortdurend op zoek zijn naar nieuwe methoden om onze samenleving te verbeteren. Energy Vault heeft vooruitgang geboekt op het gebied van opslagsystemen voor zwaartekracht-energie (GESS) die het potentieel in zich dragen om hernieuwbare energie veilig, langdurig en zonder achteruitgang op te slaan en aan het elektriciteitsnet te leveren. Een van die systemen is de ontwikkeling van de volgende generatie GESS-technologie die in hoge gebouwen geïntegreerd kan worden.

'Gravity Energy Storage System (GESS)' in aanbouw in Rudong, China

Energy Vault - 'Gravity Energy Storage System (GESS)' in aanbouw in Rudong, China

Uitgeholde structuur

Technisch gezien kunnen de opslagmodellen in twee van de EV-reeksen - EVu en EVc - in hoge gebouwen worden geïntegreerd middels het gebruik van een uitgeholde structuur. Deze kunnen worden ingebouwd in gebouwen met hoogtes tussen 300 en 1.000 meter.

EVu zou het GESS-systeem gebruiken om zware blokken met behulp van elektromotoren omhoog te brengen. Wanneer de blokken terug worden ‘losgelaten’ wordt potentiële energie opgewekt die in stroom kan worden omgezet. Energy Vault beweert dat dit systeem in potentie niet alleen het gebouw zelf van energie zou kunnen voorzien, maar ook de nabijgelegen gebouwen, en dat de terugverdientijd van koolstof binnen 3 tot 4 jaar mogelijk is.

Het EVc-model zou op vergelijkbare wijze een mix van GESS en waterkracht kunnen integreren in een ‘modulair watergebaseerd systeem’ dat, in plaats van een groot gewicht, water naar de top van een toren zou pompen en het dan zou laten vallen om turbines te laten draaien en stroom te produceren.

Beide modellen maken een flexibele oplossing mogelijk voor de opslag en terugwinning van overschotten aan hernieuwbare energie in dichtbevolkte steden, stelt EV. In tegenstelling tot pompaccumulatie-installaties, die alleen op specifieke natuurlijke locaties kunnen worden gebouwd, kunnen GESS-installaties theoretisch overal gebouwd worden.