Recomandări cheie
- O companie finlandeză a instalat o baterie cu nisip într-un oraș din Finlanda.
- Energia este stocată sub formă de căldură în nisip timp de luni de zile, care este folosită pentru a încălzi apa care este canalizată către rezidenți în timpul iernii.
- Cu o producție crescută de energie regenerabilă, soluțiile de stocare ieftine sunt nevoia momentului, sugerează experții.
Există mai mult în energia verde decât doar generare. Găsirea unor mecanisme eficiente și ecologice pentru a stoca toată această energie curată este la fel de importantă.
Deși cercetătorii lucrează pentru a transforma zgârie-norii în baterii gigantice, Polar Night Energy (PNE) din Finlanda a instalat prima baterie comercială de nisip, care poate stoca energie timp de câteva luni, pentru a încălzi casele iarna, când necesarul de energie crește..
„Producția de surse regenerabile de energie, cum ar fi energia eoliană și solară, este foarte volatilă și se suprapune doar parțial cu consumul în timp”, explică PNE pe site-ul său. „Tehnologia noastră oferă o modalitate de a rafina surplusul de electricitate ieftin și curat la căldură valoroasă într-un mod accesibil, pentru a fi utilizat atunci când este cel mai necesar.”
Pe Pământ
Pune simplu, o baterie cu nisip transformă electricitatea în căldură, pe care apoi o stochează pentru o utilizare ulterioară. Nisipul nu este doar unul dintre cele mai ieftine medii pentru stocarea căldurii, este și foarte eficient și pierde puțin în timp.
Spre deosebire de o baterie litiu-ion, o baterie cu nisip folosește încălzirea rezistivă pentru a crește temperatura ambientală, care este apoi transferată în nisip cu ajutorul unui schimbător de căldură. Nisipul are o temperatură de topire foarte ridicată, care este de sute de grade Fahrenheit. Important este că nisipul poate stoca energie termică luni de zile, făcând bateriile cu nisip o soluție viabilă de stocare pe termen lung.
PNE a ridicat prima baterie comercială cu nisip într-o mică utilitate energetică din orașul Kankaanpää din vestul Finlandei. Bateria ia forma unui siloz care este umplut cu aproximativ 100 de tone de nisip.
În prezent, bateria alimentează sistemul de încălzire centrală a cartierului. Potrivit PNE, atunci când este necesar, aerul cald din baterie poate fi folosit pentru a încălzi apa, care este apoi pompată către birourile și casele din cartier.
Bateria finlandeză de nisip are o putere de încălzire de 100 kW și o capacitate totală de stocare de 8 MWh. Potrivit companiei, bateria costă mai puțin de 10 USD per kilowatt-oră și, odată operațională, poate dura „zeci de ani.”
… economia depinde de costurile de capital ale sistemului, unde tehnologiile de stocare a energiei termice sunt promițătoare.
Pe lângă aceasta, PNE are și un pilot de testare operațional mai mic de 3 MWh în Hiedanranta, Tampere, care este conectat la o rețea locală de termoficare și furnizează căldură pentru câteva clădiri. Compania a folosit acest pilot pentru a testa, valida și optimiza soluția bateriei cu nisip. Proiectul-pilot își obține o parte din energie dintr-un panou solar de 100 de metri pătrați, iar restul de la rețeaua electrică tradițională.
Soluție pe termen lung
Efortul sporit de a maximiza generarea de energie verde regenerabilă în întreaga lume îi face pe cercetători să caute soluții inovatoare pentru a stoca această energie pentru o utilizare ulterioară.
Deși bateriile chimice tradiționale fabricate cu litiu și alte minerale pot fi reutilizate pentru această sarcină, ele nu sunt durabile și nici nu sunt rentabile pe termen lung, când o mare parte a energiei electrice va fi generată din surse regenerabile, susține PNE.
Pe lângă PNE, câțiva alți cercetători explorează utilizarea bateriilor cu nisip ca mijloc de stocare a energiei. Proiectul ENDURING al Laboratorului Național de Energie Regenerabilă din SUA (NREL) a prototipat cu succes o soluție de stocare a energiei termice care folosește nisip ca mediu de stocare.
Cercetătorul NREL Patrick Davenport a spus că proiectul ENDURING a ajutat la demonstrarea unei căi clare pentru a depăși 50% eficiență dus-întors. Eficiența dus-întors specifică procentul de energie electrică depozitată și recuperată ulterior. Cu cât eficiența dus-întors este mai mare, cu atât se pierde mai puțină energie în procesul de stocare.
Acest lucru este important, deoarece bateriile cu nisip sunt bune pentru stocarea și eliberarea căldurii, dar nu sunt foarte eficiente atunci când vine vorba de returnarea energiei la rețeaua electrică, observă BBC raportând despre bateria finlandeză.
Într-un schimb de e-mail cu Lifewire, Davenport a afirmat că, deși eficiența dus-întors a bateriilor cu nisip nu se potrivește cu bateriile chimice moderne, cum ar fi litiu-ion, ele compensează mai mult pierderea fiind extrem de scalabile și pentru costurile lor de capital extrem de scăzute.
„Cu perspectiva unui cost obișnuit scăzut al energiei electrice (gratuit sau chiar plătit pentru utilizare uneori), eficiența dus-întors devine mai puțin importantă”, a afirmat Davenport. „În schimb, economia depinde de costurile de capital ale sistemului, unde tehnologiile de stocare a energiei termice sunt promițătoare.”
