Ljudi su dugo gradili visoke građevine kako bi pokazali moć carstava, vladara, religija i korporacija. Danas niče više visokih zgrada nego ikad prije. Ali neboderi bi uskoro mogli imati novu svrhu: skladištenje obnovljive energije, piše CNN.
Jedna od najvećih prepreka električnoj mreži u kojoj dominira čista energija je isprekidanost nekih obnovljivih izvora. Ponekad se navuku oblaci kada je potrebna sunčeva energija ili vjetar prestane puhati, a turbine ne mogu proizvesti energiju. U drugim slučajevima sunce i vjetar proizvode više električne energije nego što je potrebno.
Skladištenje je ključno za uravnoteženje proizvodnje i potrošnje. Kombinacija tehnologija - od raznih oblika baterija do drugih metoda skladištenja energije - vjerovatno će biti potrebna za povećanje kapaciteta.
Tu nastupaju baterijski neboderi. Krajem maja, Skidmore, Owings & Merrill (SOM), arhitektonska i inženjerska firma koja stoji iza nekih od najviših zgrada na svijetu, najavila je partnerstvo s firmom za pohranu energije Energy Vault za razvoj novih rješenja za pohranu energije gravitacije.
To uključuje dizajn za neboder koji bi koristio motor pokretan električnom energijom iz mreže za podizanje ogromnih blokova kada je potražnja za energijom niska. Ovi blokovi bi pohranili električnu energiju kao "potencijalnu" energiju. Kada postoji potražnja, blokovi bi se spuštali, oslobađajući energiju koja bi se pretvarala u električnu.
Visoke zgrade su specijalnost SOM-a. Projektirao je One World Trade Center u New Yorku, Willis Tower u Chicagu, ranije poznat kao Sears Tower, i najviši neboder na svijetu, Burj Khalifa u Dubaiju, koji je visok više od 828 metara.
"Ovo je prilika da iskoristimo ovu stručnost… i upotrijebimo je za skladištenje energije, omogućujući nam da se odviknemo [od] fosilnih goriva", rekao je za CNN Bill Baker, konzultantski partner u SOM-u i građevinski inženjer za Burj Khalifu.
Ako svijet želi dosegnuti neto nulu do 2050., mrežno skladištenje ili tehnologije povezane s električnom mrežom koje mogu pohraniti energiju i koristiti je kada je to potrebno, morat će se pojačati, prema Međunarodnom energetskom udruženju.
Litij-ionske baterije, koje su popularne za električna vozila, ne mogu same riješiti problem. Kao prvo, ne mogu dugo skladištiti energiju.
To može biti u redu za prebacivanje energije s najsunčanijeg dijela poslijepodneva na večer, kada potražnja naglo poraste, ali energiju će možda trebati skladištiti duže od toga.
To može učiniti pumpna hidroelektrana, koja se već naširoko koristi za skladištenje obnovljive energije. To uključuje turbinu koja pumpa vodu iz rezervoara na nižem tlu u rezervoar na višem tlu tokom sati izvan najvećeg opterećenja. Kada potražnja poraste, voda se pusti da teče kroz turbinu za proizvodnju električne energije. Ali zahtijeva brdovit teren i puno prostora.
Toranj nadgradnje SOM-a i Energy Vaulta, koji bi mogao biti visok od 300 do 1000 metara, imao bi izdubljene strukture koje podsjećaju na okna dizala za pomicanje blokova, ostavljajući mjesta za stambene i poslovne stanare. (Firme također gledaju na integraciju crpne hidroelektrane u nebodere, koristeći vodu umjesto blokova).
U konačnici bi se moglo pohraniti više gigavatsati energije, što je dovoljno za napajanje nekoliko zgrada, rekao je za CNN Robert Piconi, izvršni direktor Energy Vaulta.
Dvojica stručnjaka za pohranu energije koje je kontaktirao CNN pitala su se može li ekonomičnost baterije u neboderu funkcionirati, s obzirom na prostor koji bi se trebao koristiti za pohranu energije i strukturalne promjene koje bi bile potrebne da bi se izdržala dodatna težina.
Ali Energy Vault i SOM uvjereni su da su njihova rješenja komercijalno održiva.
Energy Vault je već dovršio projekt u Kini za koji kaže da je prvi svjetski komercijalni sistem za pohranu hidrogravitacijske energije bez pumpanja. Zgrada visoka 150 metara (492 stope) — koja ima skladišni kapacitet od 100 megavat sati — namjenski je izgrađena za skladištenje energije i nema mjesta za stanare.
Omogućavanje korištenja obnovljive energije pomoglo bi u nadoknadi ugljičnog otiska supervisokih zgrada. Danas je sektor građevinarstva odgovoran za gotovo 40% globalnih emisija stakleničkih plinova.
U toku je rad na tome da se to riješi, od opremanja zgrada boljom izolacijom do gradnje alternativnim materijalima koji su manje ugljično intenzivni, poput drveta.
Neke zgrade doslovno postaju zelenije. U Milanu je italijanski arhitekt Stefano Boeri kreirao tornjeve prekrivene drvećem i grmljem, a predstavio je sličan dizajn za tornjeve u Dubaiju.
Ali zgrade su sve više i brojnije, barem djelomično kako bi se zadovoljila potražnja zbog brze urbanizacije, koja je dovela ljude u gradove, gdje ograničeni prostor može značiti da je najbolji način gradnje gore.
Između 1900. i 1999. u svijetu je izgrađeno 235 zgrada viših od 200 metara, rekao je Daniel Safarik iz Vijeća za visoke zgrade i urbana staništa za CNN. Lani je izgrađeno 179 zgrada te visine i više.
Kada je riječ o strukturama za pohranu gravitacijske energije, što su više, to bolje. Vrlo visoka gravitacijska struktura za pohranu energije mogla bi nadoknaditi utjelovljeni ugljik - iz konstrukcije i materijala - u roku od dvije do četiri godine.
"Ako ionako idete visoko u nadgrađu, mi se samo bavimo time", rekao je Piconi.
SOM i Energy Vault sada traže razvojne partnere koji će njihove dizajne pretvoriti u stvarnost. SOM-ov kredibilitet u areni visokih zgrada “pomoći će u rješavanju izazova izgradnje prve”, rekao je Piconi.
