จีนเดินหน้า! ดันแบตเตอรี่แรงโน้มถ่วง ทางเลือกใหม่แทนลิเธียม

ทุกวันนี้ โลกกำลังก้าวเข้าสู่ยุคของพลังงานหมุนเวียนเต็มตัว ไม่ว่าจะเป็นพลังงานแสงอาทิตย์หรือพลังงานลม แต่ปัญหาหลักของพลังงานเหล่านี้คือความไม่แน่นอน เพราะดวงอาทิตย์ไม่ได้ส่องแสง 24 ชั่วโมง และลมก็ไม่ได้พัดแรงตลอดเวลา ประกอบกับการเติบโตของอุตสาหกรรมรถยนต์ไฟฟ้า (EV) และปัญญาประดิษฐ์ (AI) ที่ต้องใช้พลังงานมหาศาล การกักเก็บพลังงานขนาดใหญ่ระดับเมกะวัตต์ (MWh) หรือกิกะวัตต์ (GWh) จึงกลายเป็นเรื่องสำคัญ 

ที่ผ่านมา แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนถูกใช้เป็นทางออกหลัก แต่กลับมีข้อเสียที่ต้องแลกมา ทั้งต้นทุนที่สูง การเสื่อมสภาพเมื่อใช้งานไปนาน ๆ และผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมจากการทำเหมืองแร่ลิเธียม ด้วยเหตุนี้ เทคโนโลยี “แบตเตอรี่แรงโน้มถ่วง” จึงถูกจับตามองในฐานะทางเลือกใหม่ และจีนเป็นประเทศแรกที่ลงทุนพัฒนาแบตเตอรี่แรงโน้มถ่วงในระดับอุตสาหกรรม โดยมีโครงการ EVx ซึ่งเป็นความร่วมมือระหว่างบริษัท Energy Vault จากสวิตเซอร์แลนด์กับรัฐบาลจีน ตั้งอยู่ที่เมืองหรูตง 

หลักการทำงานของแบตเตอรี่แรงโน้มถ่วงนั้นอาจดูเหมือนง่ายแต่ได้ประโยชน์เกินคาด คือการสะสมพลังงานศักย์จากการยกของหนักขึ้นที่สูง เปลี่ยนกลับเป็นพลังงานจลน์เมื่อปล่อยลงมา และนำพลังงานนี้ไปผลิตกระแสไฟฟ้าผ่านเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ข้อดีของระบบนี้คือสามารถใช้งานได้ยาวนานกว่าการกักเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่เคมี เนื่องจากไม่มีการเสื่อมสภาพของพลังงานที่เก็บไว้ ตราบใดที่ส่วนประกอบเครื่องกลยังทำงานได้ ซึ่งถือว่าเป็นประโยชน์ในระยะยาวเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ลิเธียม

โครงการนี้ใช้ระบบหอสูง 120 เมตรสำหรับยกบล็อกน้ำหนัก 24 ตันขึ้นไปกักเก็บพลังงาน และปล่อยลงมาเพื่อผลิตไฟฟ้าเมื่อจำเป็น มีความจุพลังงาน 100 เมกะวัตต์ชั่วโมง (MWh) และประสิทธิภาพสูงกว่า 80 เปอร์เซ็นต์ ทั้งยังมีอายุการใช้งานยาวนานถึง 35 ปี นอกจากนี้ จีนยังวางแผนสร้างระบบ EVx เพิ่มขึ้นอีกหลายโครงการ ตั้งแต่ 100 MWh ไปจนถึง 2 GWh ที่มองโกเลีย โดยมีงบลงทุนรวมกว่า 1 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ หรือประมาณ 34,000 ล้านบาท

แม้จะมีข้อดีหลายประการ แต่เทคโนโลยีนี้ยังมีความท้าทาย เช่น ต้นทุนการก่อสร้างที่สูงในช่วงแรก และพื้นที่ที่ต้องใช้สำหรับติดตั้งระบบ อย่างไรก็ตาม หากสามารถลดต้นทุนได้ และมีการพัฒนาเทคโนโลยีให้เหมาะสม แบตเตอรี่แรงโน้มถ่วงอาจเป็นตัวเปลี่ยนเกมของอุตสาหกรรมพลังงาน

ที่มา Interesting Engineering

จิตา สุประดิษฐ