Công ty Energy Vault sử dụng cần trục và những khối gạch khổng lồ để lưu trữ năng lượng, cung cấp cho mạng lưới điện khi cần.
Energy Vault, nhà sản xuất tháp lưu trữ năng lượng bằng trọng lực EVx, thu hút 100 triệu USD vốn đầu tư từ các công ty Prime Movers Lab, SoftBank, Saudi Aramco, Helena, và Idealab X. Energy Vault cho biết, nguồn vốn mới sẽ được dùng vào kế hoạch mở rộng ứng dụng hệ thống EVx cho khách hàng ở Mỹ, Trung Đông, châu Âu và Australia. Việc triển khai hệ thống ở Mỹ sẽ bắt đầu trong quý 4/2021 và ở các nước khác trong năm 2022.
Thiết kế tháp lưu trữ năng lượng của EVx. (Ảnh: Energy Vault).
Thiết kế của Energy Vault tương đối độc đáo, bao gồm cần trục tháp 6 tay cao 122 m cùng các khối bê tông nặng gần 35 tấn. Khi năng lượng mặt trời hoặc năng lượng gió được hút vào tháp, phần mềm AI (trí tuệ nhân tạo) sẽ điều khiển motor điện đưa các khối bê tông lên cao. Khi các khối bê tông này được hạ thấp, động năng từ quá trình sẽ được biến đổi thành điện năng. Theo Energy Vault, quá trình này có hiệu quả khép kín từ 80 đến 90%.
Với thiết kế này, hệ thống có thể lưu trữ năng lượng trong nhiều tháng, nhiều năm hoặc thậm chí trong thời gian vô hạn. Nguyên lý hoạt động của tháp gần giống hệ thống bơm thủy điện tích năng (pumped hydro), lợi dụng sức nước của các thủy vực (thay cho những khối gạch nặng) và sườn dốc (thay cho cột tháp).
Năm 2020, Energy Vault triển khai hệ thống lưu trữ năng lượng ở quy mô thương mại lần đầu tiên và giới thiệu hệ thống EVx mới vào tháng 4 năm nay. Theo công ty, tháp EVx có hiệu suất chu trình nạp xả là 80 – 85% và thời gian hoạt động hơn 35 năm. Hệ thống có thiết kế dạng module có thể tăng quy mô để đạt công suất lưu trữ nhiều gigawatt giờ điện.
Với nguồn cung cấp lithium có hạn trên toàn cầu, giới nghiên cứu đang tìm kiếm giải pháp thay thế pin lithium – ion để lưu trữ năng lượng mặt trời và điện gió. Ví dụ, công ty Form Energy ở Somerville, Massachusetts, đã thu hút 240 triệu USD vốn đầu tư cho thiết kế pin sử dụng viên sắt. Viên sắt tiếp xúc với oxy tạo ra gỉ sắt. Sau đó, oxy được loại bỏ để gỉ sắt trở lại thành sắt. Việc kiểm soát quá trình này cho phép pin nạp và xả điện.