Siūlomas geoterminės energijos sprendimas galėtų paversti vandeninguosius sluoksnius didžiulėmis baterijomis

Žmonės jau tūkstančius metų kasa šulinius geriamajam vandeniui iš vandeningųjų sluoksnių gauti. Tačiau požeminis vanduo išlaiko palyginti stabilią temperatūrą, todėl jame gali kauptis ir keistis šiluma. Naujame tyrime, paskelbtame žurnale „Applied Energy“, teigiama, kad daugelis statinių galėtų šildytis ir vėsintis naudodami požeminį vandenį, todėl vandeningieji sluoksniai taptų atsinaujinančiais energijos šaltiniais.

Vandeningojo sluoksnio šiluminės energijos kaupimo (ATES – aquifer thermal energy storage) sistemoje vanduo į vandeningąjį sluoksnį būtų pumpuojamas iš dviejų gręžinių – vieno karšto, kito šalto. Šiltas vanduo saugomas po žeme, o žiemą išpumpuojamas, kad sušildytų statinį. Vasarą pastatas galėtų siurbti vėsų vandenį iš šaltojo gręžinio, o šilumokaitis ir šilumos siurblys perduotų šilumą iš statinio į vandenį, panašiai kaip kompiuterių vandens aušintuvai.

Šis procesas yra efektyvesnis už įprastinį šildymą ir oro kondicionavimą, nes tas pats vanduo ir šiluma pakartotinai naudojami ištisus metus. Siurbliams ir šilumokaičiams reikalingi atskiri energijos šaltiniai, tačiau jie galėtų remtis vėjo ar saulės energija, kad visas procesas būtų pagrįstas atsinaujinančiaisiais energijos šaltiniais.

Pagrindinė problema, su kuria susiduriama ATES, yra ta, kad tam reikalingi vandeningieji sluoksniai. Požeminis vanduo neturi būti geriamasis, tačiau tyrėjai turi užtikrinti, kad jo srautą būtų galima lengvai kontroliuoti. Prieš pradedant plačiai taikyti ATES, reikia atlikti tolesnius tyrimus, kad būtų galima nustatyti jos sąnaudas ir poveikį atsinaujinančiosios energijos integravimui.

Vandeningojo sluoksnio šiluminės energijos kaupimas vyksta panašiu principu kaip gravitacinės baterijos. Sausio mėn. atliktame tyrime siūloma, kad smėlio judėjimas aukštyn ir žemyn apleistomis šachtomis galėtų veikti kaip kinetinės energijos generatorius, kaupiantis ir išlaisvinantis energiją naudojant gravitaciją. Teoriškai šiuo metodu būtų galima sukaupti milžiniškus energijos kiekius, nes visame pasaulyje yra milijonai suderinamų šachtų.