Огромна пясъчна батерия е настроена да намали въглеродните емисии във финландски град. Складовата единица в индустриален мащаб в Порнайнен, Южна Финландия, ще бъде най-голямата пясъчна батерия в света, когато бъде пусната онлайн в рамките на една година, съобщава Евронюз.
Способен да съхранява 100 MWh топлинна енергия от слънчеви и вятърни източници, батерията ще позволи на жителите да елиминират петрола от своята топлофикационна мрежа, помагайки за намаляване на емисиите с близо 70 процента.
Вълнуващо е да се изгради мащабно хранилище за топлинна енергия, което също ще действа като първична производствена инсталация в топлофикационната мрежа на Порнайнен. Това е значителна стъпка в разширяването на технологията за пясъчни батерии“, казва Лииса Наскали, главен оперативен директор в Polar Night Energy, компанията зад иновацията.
Пясъчните батерии стават все по-големи във Финландия
Новата пясъчна батерия има предшественик. През май 2022 г. Polar Night Energy монтира по-малък дизайн на електроцентрала в град Канкаанпаа. Стартиран точно когато Русия спря доставките на газ в отговор на присъединяването на Финландия към НАТО, проектът беше навременен пример за това как възобновяемата енергия може да бъде използвана по нов начин. Технологията е създадена от младите финландци Томи Еронен и Марку Юльонен.
Говорихме как – ако имахме свободата да проектираме общност за себе си – как бихме могли да разрешим енергийния проблем в такава ограничена среда“, спомня си Юльонен.
Приятелите започват да „жонглират“ с идеи, като накрая се спират на пясъка като достъпен начин за съхраняване на изобилието от електричество, генерирано, когато слънцето грее или вятърът духа с висока скорост.
Намирането на начин за съхраняване на тези променливи възобновяеми енергийни източници е същността на разгръщането на пълния им потенциал. Литиевите батерии например работят добре само за специфични приложения. Технологията обаче е свързана с ред екологични проблеми и разходи, а и батериите не могат да поемат огромно количество енергия“, обяснява Юльонен.
Оказва се, че песъчинките са изненадващо „просторни“, когато става въпрос за съхранение на енергия. Пясъчната батерия в Порнайнен пък ще бъде около 10 пъти по-голяма от тази, която все още работи в електроцентралата Канкаанпаа.
Как точно работят пясъчните батерии?
Това е доста проста структура като начало, обясняват от Polar Night Energy за своя прототип. Висока кула е пълна с пясък и се зарежда с топлината от излишното слънчево и вятърно електричество. Това се случва чрез процес, наречен резистивно нагряване, при който топлината се генерира чрез триенето, създадено, когато електрически ток преминава през материал, който не е свръхпроводник. След това горещият въздух циркулира в контейнера през топлообменник.
Пясъкът може да съхранява топлина при около 500C за няколко дни до дори месеци, осигурявайки ценен запас от по-евтина енергия през зимата. При нужда батерията разрежда горещия въздух – затопляща вода в топлофикационната мрежа. От това се възползвант домове, офиси и дори местният плувен басейн в Канкаанпаа.
В хранилището наистина няма нищо изискано. Сложната част се случва на компютъра. Трябва да знаем как енергията или топлината се движи вътре в хранилището, така че да знаем през цялото време колко е налично и с каква скорост можем да разреждаме и зареждаме“, казва Юльонен.
Как новата пясъчна батерия ще обслужва жителите на Порнайнен?
След като усъвършенства своите алгоритми за зареждане, Polar Night Energy вече е готова да разшири технологията за съхранение в Порнайнен. След като бъде завършена, новата батерия ще бъде интегрирана с мрежата на финландската отоплителна компания Loviisan Lämpö, която доставя централно отопление в района.
Проектът е в съответствие с плановете на Порнайнен за въглеродна неутралност. Много от сградите в града, включително общообразователното училище, кметството и библиотеката, разчитат на централно отопление.
Кметът на Порнайнен Анти Куусела казва, че общината приветства всички иновативни проекти за развитие, които намаляват емисиите в операциите на централното отопление и допринасят за разширяването на мрежата.
Общо пясъчната батерия се очаква да намали емисиите на еквивалент на въглероден диоксид от 160 тона годишно. Освен отказването на града от петрола, в резултат на новата технология се очаква изгарянето на дървесина да намалее с 60 процента.
Капацитетът на батерията за съхранение на топлинна енергия се равнява на почти едномесечна нужда от топлина през лятото и едноседмична нужда през зимата в Порнайнен, казват още от Polar Night Energy.
Изграждането и тестването на високата 13 и широка 15 метра батерия се очаква да отнеме около 13 месеца, което означава, че ще започне да поддържа отоплението на жителите на града доста преди зимата на 2025 г.
Устойчив материал ли е пясъкът?
Искахме да намерим нещо, което може да се намери почти навсякъде по света“, каза Юльонен.
Търсенето на строителния материал се очаква да нарасне с 45 процента през следващите 40 години, според скорошно холандско проучване. Строителният пясък обикновено се извлича от реки и езера.
Във Финландия първоначално е бил използван строителен пясък (за ограничаване на транспортните емисии). Оказва се обаче, че пясъчните батерии работят с всеки подобен на пясък материал, който има достатъчно висока плътност, в рамките на определени термодинамични параметри.
В Порнайнен Polar Night Energy използва друг устойчив материал – натрошен стеатит (сапунен камък), страничен продукт от производството на топлозадържащи камини от друга финландска компания – Tulikivi.
Polar Night Energy има големи амбиции да разпространи технологията си по целия свят.
Ние искаме да изградим сто пъти по-големи хранилища по света възможно най-бързо“, казва Юльонен.
