Системы электроснабжения, работающие за счет возобновляемых источников, требуют накопления энергии перед подачей ее к потребителям. Сейчас для решения этой задачи обычно применяют литий-ионные аккумуляторы.
При использовании батарей промышленного масштаба для сохранения и получения каждого мегаватт-часа приходится тратить около 150 долларов США. Эта цифра постепенно снижается, но ученые из Международного института прикладного системного анализа предложили решение, которое позволит снизить стоимость накопления электроэнергии до 50-100 долларов за 1 МВтч.
Новая разработка — Buoyancy Energy Storage Technology, сокращенно BEST — технология накопления энергии за счет плавучести. Основа системы — жестко закрепленная на морском дне платформа. К ней тросами присоединяются 100 резервуаров, объединенные в куб с длиной грани 100 м. Каждый из них представляет собой расположенную горизонтально трубу диаметром 10 м из полиэтилена высокой плотности.
Емкости заполняются газом, например, воздухом или водородом. В нижних стенках труб сделаны отверстия, через которые заходит морская вода, сжимая газ. Использование множества отдельных секций вместо одного крупного резервуар минимизирует негативное влияние на систему перепадов давления из-за разницы в глубине.
На платформе установлены мощные электродвигатели. При подаче на них напряжения, они сматывают тросы, притягивая плавучие трубу к дну и превращая тем самым электрическую энергию в потенциальную. Когда нужно ее высвободить, конструкция всплывает под действием силы Архимеда. Трубы тянут за собой тросы, раскручивая электромоторы, которые начинают работать как генераторы.
Ожидается, что BEST может стать дешевой и эффективной системой, особенно при объединении ее с морскими ветряными электростанциями. Однако хотя подводное хранилище позволяет обеспечить большую емкость, полностью аккумуляторы оно не заменит, потому что не способно быстро выделять запасенную энергию.
BEST подходит не только для накопления электроэнергии, но и для сжатия водорода. Оно происходит за счет повышения давления воды по мере погружения труб на глубину. Предполагается, что когда плавучая конструкция достигнет дна, сжатый водород будет отправлен на поверхность по трубопроводу или перекачен в отдельный резервуар, который самостоятельно всплывет после заполнения газом. Как заявляют исследователи, BEST сжимает водород всего на 10% менее эффективнее промышленных компрессоров, зато стоит в 30 раз дешевле.