Het concept van de mechanische batterij maakt gebruik van zwaartekracht om energie op te slaan. Dit systeem, dat gebruik maakt van bestaande technologie, is milieuvriendelijk en veilig. Hoewel het in principe ook thuis kan worden toegepast, bijvoorbeeld met zonnepanelen, neemt het door de lage energiedichtheid veel ruimte in beslag.
Op grote schaal wordt zwaartekracht al langer succesvol gebruikt voor energieopslag in pompcentrales. Deze systemen, die water naar een hoger reservoir pompen tijdens perioden van overvloedige energie, laten het water terugstromen om energie op te wekken als er een tekort is. Pompcentrales zijn de meest efficiënte methode voor grootschalige energieopslag. Echter, deze installaties vereisen aanzienlijke ruimte en hoogteverschillen, wat hun toepassing beperkt tot bergachtige gebieden met meren.
Recentere innovaties proberen deze beperkingen te overwinnen. Bijvoorbeeld door water te vervangen door grind, wat minder ruimte inneemt door de hogere dichtheid. Dit systeem gebruikt een kabelspoorbaan om het grind naar boven te transporteren en laat het gecontroleerd terugvallen.
In vlakke gebieden zoals Nederland is het mogelijk om het hoogteverschil te behalen door een ondergronds waterreservoir te gebruiken. Een pompcentrale werkt dan op dezelfde manier als in de bergen, maar dan met een leeg gasveld of een oude mijn.
Ook valmeercentrales werken op een vergelijkbare manier: op een eiland in zee ligt een groot meer, dat water in zee pompt bij energieoverschot en zeewater naar binnen laat stromen bij een tekort. Dat water gaat langs een generator, zodat er weer energie vrijkomt.
Ook zijn er andere oplossingen bedacht voor vlakke gebieden. Een daarvan maakt gebruik van een diepe ondergrondse schacht gevuld met water en een zware cilinder. Bij veel energie pompt het water onder hoge de cilinder omhoog, en bij een tekort aan energie zakt de cilinder weer naar beneden, waarbij het water een generator aandrijft. Dit concept belooft efficiënt te zijn door het lage aantal bewegende onderdelen en het minimale ruimtegebruik boven de grond.
Hoewel zwaartekracht een realistische en duurzame methode is voor energieopslag, zijn er dus aanzienlijke praktische beperkingen.
