Oamenii au construit mult timp structuri înalte pentru a demonstra puterea imperiilor, conducătorilor, religiilor și corporațiilor. Astăzi, mai multe clădiri înalte decât oricând apar. Dar zgârie-norii ar putea avea în curând un nou scop: stocarea energiei regenerabile.
Unul dintre cele mai mari obstacole în calea unei rețele electrice dominate de energie curată este intermitența anumitor surse regenerabile. Uneori apar nori atunci când este nevoie de energie solară, sau vântul nu mai bate, iar turbinele nu pot produce energie. Alteori, soarele și vântul produc mai multă energie electrică decât este necesar.
Stocarea energiei regenerabile
Stocarea este esențială pentru echilibrarea producției și a consumului. O combinație de tehnologii - de la diverse forme de baterii la alte metode de stocare a energiei - va fi probabil necesară pentru creșterea capacității. Intră în scenă zgârie-norii. La sfârșitul lunii mai, Skidmore, Owings & Merrill (SOM), firma de arhitectură și inginerie din spatele unora dintre cele mai înalte clădiri din lume, a anunțat un parteneriat. Aceștia vor lucra cu compania de stocare a energiei Energy Vault pentru a dezvolta noi soluții de stocare a energiei gravitaționale.
Acesta include un proiect pentru un zgârie-nori care ar utiliza un motor alimentat cu energie electrică din rețea pentru a ridica bariere uriașe atunci când cererea de energie este scăzută. Aceste blocuri ar stoca electricitatea ca energie „potențială". Atunci când există cerere, barierele vor fi coborâte, eliberând energia, care ar fi convertită în electricitate.
Clădiri înalte există în întreaga lume și sunt specialitatea companiei SOM. Aceasta a proiectat One World Trade Center din New York, Willis Tower din Chicago, cunoscut anterior ca Sears Tower. De asemenea, a construit cel mai înalt zgârie-nori din lume, Burj Khalifa din Dubai, care are o înălțime de peste 828 de metri. „Iată o oportunitate de a prelua această expertiză ... și de a o utiliza pentru stocarea energiei, permițându-ne să ne desprindem [de] combustibilii fosili", a declarat Bill Baker. Acesta este partener consultant la SOM și inginer structural pentru Burj Khalifa.
Net zero necesită stocare la scară de rețea
Dacă lumea dorește să ajungă la zero net până în 2050, va trebui să se intensifice stocarea la scară de rețea. Sau trebuie implementate tehnologiile conectate la rețeaua electrică care pot stoca energie și o pot utiliza atunci când este necesar. Bateriile litiu-ion, care sunt populare pentru vehiculele electrice, nu pot rezolva singure problema. În primul rând, acestea nu pot stoca energie pentru perioade lungi.
Acest lucru poate fi bun pentru a transfera energia din partea cea mai însorită a după-amiezii către seară, atunci când cererea crește. Dar este posibil ca energia să trebuiască să fie stocată pentru o perioadă mai lungă. Energia hidroelectrică cu acumulare prin pompaj, care este deja utilizată pe scară largă pentru stocarea energiei regenerabile, poate face acest lucru. Aceasta presupune ca o turbină să pompeze apă dintr-un rezervor situat la sol în timpul orelor de vârf. Atunci când cererea crește, apa este eliberată pentru a curge printr-o turbină generatoare de electricitate. Dar acest sistem necesită un teren accidentat și mult spațiu.
Turnul cu suprastructură al SOM și Energy Vault, care ar putea avea o înălțime cuprinsă între 300 și 1.000 de metri ar avea structuri suficiente pentru stocare. De asemenea, firmele analizează posibilitatea de a integra energia hidroelectrică cu acumulare prin pompare în zgârie-nori, folosind apa.
Modificări structurale
În cele din urmă, ar putea fi stocate mai multe gigawați-ore de energie, suficient pentru a alimenta mai multe clădiri. Doi experți în stocarea energiei s-au întrebat dacă economia unei baterii construită pe zgârie-nori ar putea funcționa. Având în vedere că mai mult spațiu ar trebui utilizat pentru stocarea energiei și modificările structurale.
Dar Energy Vault și SOM sunt încrezătoare că soluțiile lor sunt viabile din punct de vedere comercial. Energy Vault a finalizat deja un proiect în China. Potrivit datelor, este primul sistem de stocare a energiei gravitaționale la scară comercială din lume, fără pompare hidraulică. Clădirea înaltă de 150 de metri are o capacitate de stocare de 100 de megawați oră. Este construită special pentru a stoca energie și nu are spațiu pentru locatari.
Clădiri înalte și amprenta de carbon
Permiterea utilizării energiei regenerabile ar contribui la compensarea amprentei de carbon a clădirilor foarte înalte. În prezent, sectorul clădirilor și construcțiilor este responsabil pentru aproape 40% din emisiile globale de gaze cu efect de seră. Se fac eforturi în acest sens. De la echiparea clădirilor cu o izolare mai bună până la construirea cu materiale alternative care generează mai puține emisii de carbon, cum ar fi lemnul. Unele clădiri devin literalmente mai ecologice. În Milano, arhitectul italian Stefano Boeri a creat turnuri acoperite cu copaci și arbuști. De asemenea, a prezentat un proiect similar pentru turnurile din Dubai.
Dar și clădirile devin tot mai înalte și mai numeroase, cel puțin parțial pentru a satisface cererea din cauza urbanizării rapide. Tendința a împins oamenii în orașe, unde spațiul limitat poate însemna că cel mai bun mod de a construi este în sus. Când vine vorba de structuri de stocare a energiei gravitaționale, cu cât sunt mai înalte, cu atât mai bine. O structură foarte înaltă de stocare a energiei gravitaționale ar putea compensa carbonul încorporat - din construcție și materiale - în decurs de doi până la patru ani. „Dacă oricum te înalți cu o suprastructură, nu facem decât să ne sprijinim pe aceasta", a spus Piconi, conform CNN .