Watu wametumia maji kusonga kuunda nishati kwa maelfu ya miaka. Leo, pumped hydro ni aina ya kawaida ya hifadhi ya nishati iliyounganishwa na gridi ya taifa katika dunia.
Teknolojia hii iko katika uangalifu kwa sababu ina jozi vizuri na nishati ya jua na upepo inayoweza kutumika. Wakati wa mchana, wakati paneli za jua na mashamba ya upepo zinaweza kuzalisha kiwango cha juu cha nishati, watu hawana haja ya umeme sana. Isipokuwa imehifadhiwa mahali fulani nishati imepotea.
Maji ya pumpu yanaweza kupunguzwa kwa bei nafuu na kuhifadhi kwa urahisi nishati ya ziada, ikitoa tena usiku wakati mahitaji yanaongezeka.
Hapa ni jinsi yote inavyofanya kazi:
Jinsi inavyofanya kazi
Weka tu iwezekanavyo, inahusisha kusukumia maji kwenye hifadhi juu ya kilima wakati nishati iko katika ugavi mwingi, kisha kuruhusu iturudishwe nyuma kupitia turbine ili kuzalisha umeme wakati mahitaji yanaongezeka.
Kama mifumo yote ya kuhifadhi, unapata nguvu ndogo nje kuliko kuweka in - katika kesi hii, kwa ujumla karibu 80% ya pembejeo ya awali - kwa sababu unapoteza nishati kwa msuguano katika mabomba na turbine pamoja na jenereta. Kwa kulinganisha, betri za lithiamu ion ni karibu 90-95% ina ufanisi, wakati hifadhi ya nishati ya hidrojeni iko chini ya 50% imefanikiwa
Faida tunaweza kuhifadhi nishati nyingi juu ya kilima na kuiweka pale kwenye hifadhi mpaka tunahitaji tena nishati. Kisha inaweza kutolewa kupitia mabomba (hii inaitwa "penstock") ili kuzalisha umeme. Hii inamaanisha pumped hydro inaweza kuunda umeme zaidi wakati mahitaji yanapo juu (kwa mfano, wakati wa joto).
Hasara ya pumped hidrojeni unahitaji kuwa na mabwawa mawili yaliyotenganishwa na tofauti kubwa ya uinuko (zaidi ya 200m inahitajika, zaidi ya 300m ni bora). Kwa hivyo haifanyi kazi ambapo huna milima. Hata hivyo, utafiti umebainisha Sehemu za uwezo wa 22,000 nchini Australia.
Hifadhi ya pumped kwa kawaida huunganishwa na vituo vya makaa ya mawe au vituo vya nyuklia, kwa kutumia umeme usio na matumizi wakati mahitaji yanapungua (mwishoni mwa wiki na usiku), kisha kutoa kizazi cha ziada wakati mahitaji yanaongezeka wakati wa mchana na jioni.
Pamoja na ongezeko la haraka la kupelekwa kwa upepo na nishati ya jua, maji ya pumped hupata tena riba. Hii ni kwa sababu pato la upepo na mmea wa nishati ya jua hutegemea tofauti katika hali ya hewa. Kwa mfano, mimea ya nguvu za jua huzalisha umeme zaidi katikati ya mchana, wakati mahitaji ya umeme mara nyingi hupanda jioni. Upepo unaweza kufa kwa masaa au hata siku, basi ghafla piga gale. Maji ya pumped yanaweza kuwa na jukumu muhimu katika kuondosha tofauti hii.
Ikiwa umeme unazalishwa na upepo na mmea wa jua ni mkubwa zaidi kuliko mahitaji, basi nishati inapaswa kupunguzwa (na imepotea), isipokuwa tukiwa na njia ya kuihifadhi. Kutumia nguvu hii ya ziada ya kupompa maji juu ya kilima maana ya nishati ya jua au upepo haipotezi na maji yanaweza kufanywa katika hifadhi mpaka mahitaji yanapokwisha jioni.
Kuna aina nyingi za teknolojia za uhifadhi wa nishati, kila mmoja na faida zake na hasara zake. Kwa mifumo mikubwa ya gridi-iliyounganishwa ambapo masaa mengi ya kuhifadhi yanahitajika, pumped hydro ni zaidi ya kiuchumi inayofaa chaguo.
Kuhusu Mwandishi
Roger Dargaville, mwalimu Mwandamizi, Chuo Kikuu cha Monash
Makala hii imechapishwa tena kutoka Mazungumzo chini ya leseni ya Creative Commons. Soma awali ya makala.
Vitabu kuhusiana
