Возобновляемая энергия — это тренд нашего времени: солнечные панели, ветрогенераторы, геотермальные станции, энергия волн и приливов. Звучит прекрасно, но есть проблема. Всё это — про добычу энергии. А вот что делать с её хранением? Тут всё гораздо сложнее.

Литиевые аккумуляторы? Дорогие, крайне вредные для экологии, быстро изнашиваются, а лития на планете не так уж и много. Поэтому учёным пришлось искать альтернативы. И они нашли. Среди новых решений — приручение гравитации.

Простая, но впечатляющая идея, которая может перевернуть подход к хранению энергии.

Но как гравитация может помочь накапливать электричество? Как устроены такие технологии и есть ли реальные примеры их применения? Что вообще такое гравитационная батарея?

Зачем нужны накопители энергии

Давайте начнём с самой базы. Зачем вообще хранить энергию? Если речь об аккумуляторе телефона или пальчиковой батарейке, то всё очевидно — для питания автономных устройств.

А зачем хранить энергию в промышленных масштабах?

Простой пример: представьте себе автономный город, энергосистема которого полностью построена на возобновляемых источниках электричества — типа ветряков или солнечных панелей.

Теперь представьте очень солнечный и ветреный день. Энергии производится столько, что город не способен сразу её потребить, поэтому лишняя энергия просто «сгорает». А завтра, наоборот, наступает полярная ночь и полный штиль. Ветряк совсем не крутится, а на панели не попадает ни лучика солнца. И весь город остался без электричества.

Так вот, гравитационные аккумуляторы как раз решают эту проблему. Они позволяют сохранять излишки энергии, чтобы воспользоваться ей в будущем.

Существующие решения

Окей, понятно, энергетическим компаниям обязательно нужно как-то хранить энергию. Но как они это делают сейчас?

Обычно для этого строят очень дорогостоящие и очень неэкологичные классические литиевые батареи. Типа таких, которые мы видим в повседневной жизни, но в сотни раз больше.

А ещё для этих целей часто используют целые озёра. Избытком энергии закачивают воду вверх, а при её нехватке позволяют ей сливаться вниз, вращая турбины генераторов. Это называется ГАЭС — гидроаккумулирующая электростанция.

Но что делать, если подходящих озёр рядом нет?

Принцип работы гравитационных батарей

Итак, у нас есть лишняя энергия. Что мы можем с ней сделать?

Учёные предложили естественный способ хранить излишки: гравитационный. Можно потратить энергию на то, чтобы просто поднять что-нибудь вверх. А когда надо — позволять опускаться, в процессе чего получать эту энергию обратно. Тут можно даже никакие турбины не крутить и никаких сложных конструкций не выдумывать.

Когда груз поднимается, он накапливает так называемую потенциальную энергию. Это как если бы вы натянули рогатку: энергия есть, но она ждёт момента, чтобы высвободиться.

А когда она снова нужна, мы отпускаем подвешенный блок. Он начинает опускаться вниз, его движение вращает генераторы, а те вырабатывают электричество.

По сути, это такой конвертер энергии в потенциальную и обратно. Согласитесь, звучит несложно и очень элегантно. А это вообще осуществимо?

Прототип из Lego

Вы, возможно, удивитесь, но да. Несмотря на простоту, этот подход реально работает.

Гравитационный генератор, работающий по схожему принципу, можно собрать даже из Lego. С помощью несложного механизма из конструктора и бутылки воды в качестве груза можно получить вполне рабочий прототип устройства.

Даже такой маленький приборчик может обеспечить как минимум пять минут освещения. А ведь это просто Lego с привязанной бутылкой.

Но при этом принцип работы такой же, как у настоящей гравитационной батареи. Единственное концептуальное отличие заключается в источнике изначальной энергии. Здесь это человек, а в случае с настоящей батареей — ветряк или солнечная панель.

Но ведь то, что это работает в игрушке, ещё не доказывает, что принцип можно применять в индустриальных масштабах. Есть ли где-то в мире подобные установки или это просто проект на бумаге?

Гравитационная батарея в Китае

Уже сегодня построено несколько настоящих гравитационных батарей. Самый показательный пример — крупная накопительная установка в провинции Цзянсу в Китае.

Проект реализован швейцарской компанией Energy Vault. Станция получила название EVx и на данный момент она является первым в мире коммерческим гравитационным аккумулятором.

Как работает EVx

Всё просто: система поднимает и опускает бетонные блоки. Всё как в установке из Lego — при подъёме блоков энергия накапливается, а при опускании высвобождается. Только масштаб побольше. Вес одного такого блока составляет примерно 24 тонны, а поднимаются они на высоту порядка 100 метров.

Станция способна накапливать до 100 мегаватт-часов энергии. Много ли это? Скажем, что этой ёмкости хватит для зарядки нескольких миллионов смартфонов.

Окей, понятно, а что с эффективностью? КПД у такой установки составляет более 80% по состоянию на 2026 год. Да, четыре пятых энергии, затраченной на подъём блока, возвращается обратно. Конечно, хотелось бы все 100%, но, согласитесь, это уже неплохо для такой простой технологии.

Преимущества системы

Почему это круто?

Станция очень простая. Никаких сложных химических реакций, только бетон и сталь. Её можно построить практически где угодно — хоть в пустыне, хоть на Северном полюсе. Плюс она расширяемая. Хотите больше энергии? Просто увеличьте высоту башни или добавьте блоки по бокам, увеличив станцию в ширину или длину.

Одно из главных достоинств — она довольно безопасная. Бетонный блок не загорится и не взорвётся ни при каких условиях. Разве что он может упасть кому-то на голову, но система спроектирована с учётом всех мер безопасности.

Недостатки и критика

Но не всё так гладко, есть и скептики. Многие считают, что выгода от таких аккумуляторов спорная. И их претензии довольно понятны.

Во-первых, большая часть энергии уходит на изготовление самого бетона и стали. Во-вторых, крановые системы могут быть довольно сложными в обслуживании.

Ну и главное. Одна из задач таких аккумуляторов — забота об окружающей среде. По факту экологическая польза может нивелироваться выбросами, связанными с производством материалов.

Однако, согласитесь, несмотря на эти недостатки, проект всё равно, как минимум, очень интересный.

Текущее состояние проекта

По состоянию на февраль 2026 года проект EVx в Рудонге демонстрирует впечатляющий прогресс.

Успешный запуск. Система мощностью 25 МВт/100 МВт·ч была успешно протестирована и введена в эксплуатацию в мае 2024 года. Полное подключение к государственной энергосети произошло в декабре 2023 года, после чего начался этап коммерческой эксплуатации.

Расширение в Китае. За последние 12 месяцев компания China Tianying объявила о восьми дополнительных проектах EVx в нескольких провинциях Китая общей ёмкостью более 3,7 гигаватт-часов. Три из них уже находятся в стадии строительства.

Продление лицензионного соглашения. В 2024 году Energy Vault продлила своё лицензионное соглашение с Atlas Renewable с 7,5 до 15 лет, что отражает ключевую роль, которую технология гравитационного хранения энергии призвана играть в энергетическом переходе Китая.

Новые проекты. В сентябре 2025 года было объявлено о строительстве дополнительной системы хранения энергии ёмкостью 100 МВт·ч в округе Хуайлай, провинция Хэбэй. Система EVx также включена в перечень проектов, запланированных Национальным энергетическим управлением Китая.

Расчётный срок службы. Проект рассчитан на 35 лет эксплуатации, что значительно превышает срок службы литий-ионных батарей (обычно 10–15 лет).

Итак, такая установка уже стоит в Китае и вполне себе работает. А есть ли подобные проекты в других странах?

Шахты и вагонетки: альтернативные подходы

Проект UGES: использование заброшенных шахт

Учёные из исследовательского института IIASA (The International Institute for Applied Systems Analysis) в Австрии предлагают другой концепт гравитационных батарей — проект UGES (Underground Gravity Energy Storage).

Интересно, что их подход подразумевает минимум строительства: не возводить башни и здания для подъёма грузов, а, наоборот, пойти вниз, под землю. И использовать для этого они предлагают заброшенные шахты.

Они есть почти во всех странах. Причём, что интересно: на сегодняшний день заброшенных шахт на планете больше, чем активных.

Поэтому всё, что нужно — построить подъёмник и систему грузов.

Представляя эту идею, исследователи сделали акцент на том, что это не только позволит накапливать энергию, но и поддержит населённые пункты, ранее зависевшие от шахт. Мол, в бывших шахтёрских городках уже есть вся нужная инфраструктура и рабочие руки, нет только самой работы. И проект UGES решает эту проблему.

По оценкам исследователей, мировой потенциал хранения энергии в заброшенных шахтах может составлять от 7 до 70 тераватт-часов.

Большинство установок можно будет разместить в странах, где уже имеется большое количество подходящих шахт, таких как Китай, Индия, Россия и США.

Но это пока остаётся только идеей, а есть ли уже реализованные проекты, работающие на гравитационной энергии?

ARES: вагонетка на рельсах

Самое простое решение, предложенное в 2015 году, — обычная вагонетка. Её разработали в Калифорнии и назвали ARES (Advanced Rail Energy Storage).

Принцип работы простой. Когда есть лишняя энергия, вагонетку затягивают на вершину холма, она потом скатывается вниз, возвращая часть энергии обратно.

Система уже показала свою эффективность с коэффициентом полезного действия 86%. Вагонетка весит 5,6 тонны, а длина её рельсовой трассы составляет 380 метров. Построить подобную установку рядом с ветряной электростанцией может практически каждый. Более того, это обходится относительно недорого.

В планах у компании была постройка в Неваде системы с объёмом запасаемой энергии 12,5 мегаватт-часов. Однако чтобы накопить столько энергии, потребуется железная дорога длиной 8 километров. Причём использовать существующие пути для таких вагонеток не выйдет — ведь их занимают реальные поезда. То есть инфраструктуру надо строить отдельно.

Для примера, общая мощность хранения энергии в Китае в 2021 году составила 43,44 гигаватт-часа. И чтобы хранить такие объёмы, пришлось бы построить рельсовую сеть длиной 1320 километров. Это два расстояния от Москвы до Санкт-Петербурга! Поэтому целесообразность такого подхода вызывает серьёзные сомнения.

Заключение

Хоть «гравитационная батарея» и звучит как что-то из научной фантастики, на деле это оказалось довольно простым и понятным механизмом хранения энергии.

Энергетические накопители, такие как уже построенные в Китае, планируют создавать и в других странах. Эта технология выглядит многообещающе и может существенно улучшить энергоснабжение в отдельных частях планеты.

По состоянию на февраль 2026 года технология гравитационного хранения энергии перешла от экспериментальной стадии к коммерческому применению. Успешная эксплуатация системы EVx в Рудонге доказала жизнеспособность концепции, а расширение проектов в Китае и интерес других стран свидетельствуют о растущем признании этой технологии.

Вполне вероятно, что в ближайшем будущем мы увидим реализацию проектов гравитационных аккумуляторов по всему миру. Эта технология может стать важным дополнением к существующим методам хранения энергии, особенно в регионах, где географические условия не позволяют строить гидроаккумулирующие электростанции, а экологические соображения ограничивают использование литий-ионных батарей.

Другие технологии накопления

Кстати, ещё один способ «складировать» энергию — это хранилища на сжатом воздухе. И его уже тоже используют в Китае. Одно такое хранилище уже сегодня обеспечивает электричеством столицу страны, Пекин.

А к 2030 году в Поднебесной так собираются содержать до 25% своей «лишней» энергии. Если коротко, то избытком энергии воздух сжимают, а при нехватке — позволяют расширяться.

Перспективы развития

Гравитационные батареи представляют собой перспективное направление в области хранения возобновляемой энергии. Их главные преимущества — простота конструкции, долгий срок службы, отсутствие деградации накопительной среды и минимальное воздействие на окружающую среду по сравнению с химическими батареями.

Однако технология всё ещё находится на ранних стадиях коммерциализации. Основные вызовы включают высокие первоначальные капитальные затраты на строительство, необходимость больших площадей и ограничения по масштабированию для очень больших объёмов хранения.

Тем не менее успешный опыт Китая показывает, что при правильном подходе и поддержке государства гравитационные аккумуляторы могут стать важной частью энергетической инфраструктуры будущего, помогая человечеству перейти к устойчивой энергетике на основе возобновляемых источников.

Время покажет, сможет ли эта технология конкурировать с традиционными методами хранения энергии в глобальном масштабе. Но уже сейчас ясно одно: идея использовать гравитацию для накопления электричества перестала быть просто концепцией на бумаге и превратилась в работающую реальность.

14 сентября 2015 года в 12 часов 50 минут и 45 секунд по московскому временипроизошло одно очень интересное событие, которое вы возможно и не заметили. На самом деле в тот самый момент вас, да именно вас совсем чуть-чуть растянуло! Что спросите вы? Как это растянуло?

А мы скажем, растянуло не только вас, а вообще все вокруг, все предметы, все здания, воздух, океаны и всю планету. Ну и сжало чуть-чуть тоже!

А вместе с нами это же произошло еще и с двумя детекторами находящиеся в противоположных концах Северной Америки, которые зафиксировали очень схожие сигналы почти одновременно. А спустя всего 2 года трем ученым из США за это будет вручена Нобелевская премия по физике!

Дело в том, что тогда были впервые зафиксированы гравитационные волны и была экспериментально подтверждена теория Альберта Эйнштейна об их существовании! Кстати, столетней давности.

Сегодня мы с вами разберемся с тем, что такое вообще гравитационные волны, как их зафиксировали и почему это действительно очень круто!

Ну и конечно посмотрим на один из самых чувствительных приборов созданных человеком, в возможность постройки которого не верил и сам Альберт Эйнштейн!

История

В 1915 году Альберт Эйнштейн представил миру свою главную теорию, которая описывает то, как работает наша вселенная. Это была общая теория относительности, которая объясняла почему все тела притягиваются друг к другу.

Она представляла все во вселенной как единое пространство-время, а притяжение именно как изменение этого пространства-времени. К сожалению, представить это в реальности трудно – ведь речь идет о четырехерном пространстве!

Но можно убрать одно из пространств и тогда все становится чуть более понятно. Представьте себе сильно натянутую простыню — она и будет нашим пространством. Теперь на эту простыню мы положим тяжелый шарик. Получилась воронка! Эта воронка фактически как гравитационная яма! Теперь если вокруг нее мы покатим шарик поменьше, то он вращаясь вокруг более тяжелого объекта будет медленно к нему приближаться и как бы падать в эту ямку!

Это вращение вокруг крупного объекта и есть движение по орбите, благодаря которому вокруг планет вращаются спутники, Земля вращается вокруг Солнца и вообще все во вселенной взаимодействует!

И дело в том, что Эйнштейн еще описал, что из-за движения объектов в самом пространстве-времени оно искривляется и может сжиматься и растягиваться само по себе. То есть абсолютно любые объекты, имеющие массу, могут это делать!

Даже вы, когда встаете со своего дивана, искривляете пространство вокруг себя! Правда совсем чуть-чуть, но все равно искривляете.

Так вот а если эти объекты очень тяжелые — такие как нейтронные звезды, или черные дыры, то они искривляют пространство уже существенно, и мало того что искривляют так еще и могут создавать волны в этом пространстве вокруг себя.

И эти волны распространяются через вселенную со скоростью света! По сути, они похожи на волны на воде, когда в нее попадает камешек.

Давайте еще разочек для закрепления. Гравитационные волны — это фактически рябь самого пространства вокруг нас! Невероятно просто!

Так вот Эйнштейн предсказал их существование, но он также сказал, что эти волны настолько слабые, что человечество вряд ли сможет когда-либо построить настолько чувствительные приборы! Но человечество решило, что надо доказать, что Эйнштейн прав и надо как-то эти волны зафиксировать.

Детекторы и проблема

А почему они такие слабые? Все дело в расстояниях!

Гравитационная волна, как и любая волна со временем затухает. А когда такое событие происходит в миллиардах световых лет от нас то до Земли доходят только жалкие отголоски тех колоссальных событий! Ну а насколько же они слабые?

Вот представьте, что вам надо измерить шкаф, с какой точностью вам надо уметь измерять, чтобы не ошибиться? Ну допустим полмиллиметра! Этого будет более чем достаточно.

А как вы думаете какая точность должна быть у детектора гравитационных волн, чтобы он мог зафиксировать их?

10 в минус 18 степени метра или 0,00000000000000001 метра

Это невероятно малое расстояние! Это размер одной десятитысячной размера протона! Ну или, если сказать по-другому, то нужно уметь измерять расстояние в 40 триллионов километров с точностью до толщины человеческого волоса!

Как вообще возможно такое измерить? И тут нам на помощь приходят невероятные свойства света! Точнее его волновая природа! А именно способность электромагнитных волн  к интерференции. Если вы забыли, что это такое: это когда две и более волны накладываются друг на друга и могут таким образом увеличивать или уменьшать амплитуду!

Помните как работает активное шумоподавление в наушниках? Когда наушники посылают звуковую волну в противофазе и как бы отменяют внешний шум у вас в ушах. Тут точно такая же история только со световой волной!

То есть в нашем случае: если у вас два лазерных пучка, с абсолютно одинаковой частотой, амплитудой и мощностью, летят паралельно, но при этом их волны находятся в противофазе, то в конце детектор не сможет ничего измерить, потому что волны полностью отменяют друг друга.

Но в тот момент, когда один из этих пучков хоть чуть-чуть меняется, то сразу интерференционная картинка меняется и волны перестают как бы отменять друг-друга.

На основе этого основополагающего физического явления в 90-ых годах и были построены 2 детектора LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory).

LIGO

И чтобы вы понимали каждый детектор LIGO — это уголок со сторонами длиной в 4 километра каждая.

Только представьте, что для регистрации таких маленьких величин надо построить инструмент с длиной плеча в 40 футбольных полей!

В самом углу этого сооружения находится лазер! Да не просто какой-то лазер, а специальный лазер мощностью в 1 мегаватт!

Далее этот лазерный луч с помощью специального зеркала разделяется на два луча и один из них отклоняется на 90 градусов. То есть каждый луч как бы улетает в свое четырехкилометровое плечо детектора.

В конце каждого плеча находятся одни из самых гладких зеркал, которые когда-либо производились человечеством. Каждое из них весит по 40 кг и подвешено на тонкие кварцевые нити, толщиной всего 0,4 миллиметра! Это все нужно для поглощения вибраций!

Кстати, по поводу вибраций! Вы ведь обратили внимание, что я сказал, что детекторов два! Зачем же их два?

А все дело в том, что когда вы пытаетесь измерить размеры в тысячные диаметра протона, то даже взмахнувший крыльями комар может помешать вашим измерениям!

Но как мы уже и говорили гравитационные волны, хоть и слабые, но действуют вообще на все, они проходят через всю планету!

Поэтому было построено 2 детектора в двух отдаленных друг от друга концах США — один в штате Вашингтон, что на северо-западе страны, не путать со столицей, а второй в штате Луизиана, на юге страны! В результате оба детектора находятся друг от друга в чуть более чем 3 тысячах километров! Гравитационной волне требуется около 10 миллисекунд, чтобы это расстояние преодолеть. А раз волна проходит через всю планету, то пролетает она и через оба детектора. И когда измерения этих двух детекторов совпадают — считается, что это и была гравитационная волна! Ну а задержка между этими измерениями как раз и составляет около 10 миллисекунд.

Ну а если есть какие-то сторонние вибрации и их регистрирует только один из двух детекторов, соответственно они и не считаются!

Теперь вернемся к нашим лазерам! Итак, когерентный свет летит в плечи детектора, отражается и летит обратно, и если гравитационная волна не проходит в момент работы детектора, то никакого сдвига по фазе и нет.

Но как только она проходит сквозь него, то одно из плеч чуть-чуть удлиняется, что приводит к тому что свет уже больше не находится идеально в противофазе и появляется очень слабый сигнал!

И тут внимательный зритель спросит нас — а как же так? Если гравитационная волна меняет абсолютно все вокруг нас, то и сам свет она тоже немного растягивает, и сжимает. И как тогда что-то измерить, если весь свет тоже растянулся вместе с длинной плеча?

И тут нам опять на помощь приходит потрясающая красота физики. В нашем мире есть скорость света в вакууме. Это абсолютная величина, которая не зависит ни от чего! Свет в вакууме всегда летит с одинаковой скоростью, даже если его немного растянуло или сжало.

То есть можно измерять не только сигнал от волн, но и то сколько времени свету надо на прохождение каждого плеча, и если это время меняется, то значит, трубка чуть-чуть удлинилась или сжалась!

В общем можно сказать, что Эйнштейн недооценил того как сильно может развиться человечество! Гениально же!!

Но, для этого соответственно нужен очень хороший вакуум. Каждая сторона детектора содержит в себе длинные четырехкилометровые вакуумные трубки.

Только представьте, что только на откачку воздуха из них потребовалось 40 дней! А откачиваемый объем воздуха — второй по размеру после Большого Адронного Коллайдера!

Результаты

И вот в сентябре 2015 впервые были зафиксированы первые гравитационные волны, что стало одним из главных открытий физики, да и вообще науки двадцать первого века! Это были волны от слияния двух черных дыр массами около 36 и 29 масс Солнца. В результате получилась черная дыра размером в 62 солнечных массы. Ну а куда же тогда делись еще целых 3 солнца??

А эта была та колоссальная энергия, которая выделилась в результате этого столкновения, и частичку которой, спустя почти 1,3 миллиарда лет мы тут с вами на Земле и зарегистрировали! И вот в течении всего 7 лет мы уже зарегистрировали волны не только от слияния черных дыр, но и от слияния нейтронной звезды и черной дыры и от слияния двух нейтронных звезд.

Таким образом, мы закрыли все возможные теоретические сценарии образования таких волн, достаточной силы, чтобы мы могли их измерить! Ну а нам потребовалось всего каких-то сто лет чтобы доказать одну теорию великого Эйнштейна.

Выводы

Не знаю как вам, но нам кажется, что это просто невероятно красиво, когда человечество изобретает новые методы изучения мира вокруг нас, используя основополагающие законы физики. Да и не только изобретает, но и таким образом наглядно подтверждает великие теории, такие как теория относительности!

Кроме того уже разрабатывается следующий этап наблюдения за гравитационными волнами, с плечом не в 4 км, а в 1 миллион километров! Понятное дело что на Земле такое не построить — у нее диаметр почти 13 тысяч километров. Для этого планируется запустить 3 спутника и проект называется LISA.

Вот тут точность уже будет сильно выше и она позволит детектировать слияния сверхмассивных черных дыр на границе Вселенной! То есть заглянуть в прошлое почти что к самому большому взрыву! Однако запуск планируется только в 2037 году. Что же будем ждать и надеяться что мы дождемся!

Сегодня хороших день для поклонников Angry Birds, да и для всех остальных мобильных геймеров. Компания Rovio наконец выпустила новую версию своего бестселлера Angry Birds Space для Android и iOS.

В результате мы получили полностью переработанную и дополненную версию хита: изменились и главные персонажи, и их возможности, и, главное, геймплей. Прежде всего стоит сказать о тотально переделанной физике в игре: дело происходит в невесомости, а свиньи рассажены по астероидам, поэтому надо учитывать их силу притяжения. Это открывает игру с совершенно новой стороны. (далее…)

С каждым днем все больше качественных игрушек появляется на Android маркете. Inertia: Escape Velocity — сочетает в себе интересную идею, отличную 3D графику и хорошо продуманную физику. Главный герой  облачен в специальную космическую броню, с помощью которой, он может включать и выключать силу притяжения.

На этом и построены многие уровни в игре.  В начале вас обучат всем премудростям затяжных прыжков и полетов, а затем вас ждут настоящие приключения, полные опасных ловушек и головоломок. (далее…)

В начале недели зарядимся позитивной энергией. Для этого у нас есть специальная Android игра на стыке мимимишности и науки. Nano Panda — затягивающая аркада, в которой вы управляете отважными мини-пандами, в чьи задачи входит уничтожение плохих ребят в лице зловредных синих атомов.

Изюминка игрового процесса заключается в том, отправленные в полет панды притягиваются друг к другу, тем самым изменяя траекторию своего движения. Именно этим эффектом и предстоит научиться пользоваться при прохождения множества уровней, каждый из которых представляет из себя совершенно новую задачку. (далее…)

В Chalk Ball игровое поле — школьная доска, а ваш снаряд — обыкновенный мелок. Задача этой Android игры — не дать упасть рисованному мячику, для чего нужно постоянно изображать мелом линии на доске, от которых он будет отскакивать. При этом, запасы мела ограничены.

Когда шарик сталкивается с другими объектами уровня, эффект зависит от типа объектов. Это может быть дополнительная жизнь, или уменьшение лимита мела. В любом случае, вы всегда можете рассчитывать на дополнительные очки. (далее…)