“Sveti gral” energije

Najveći izazov s obnovljivim izvorima energije, energijom dobivenom iz solarnih i vjetroelektrana, je osigurati kontinuirano napajanje tijekom različitih godišnjih doba i promjenjivog vremena. Pitanje je kako možemo skladištiti energiju proizvedenu za sunčanog dana da nas grije kada je oblačno? Upravo to pitanje su postavili i inženjeri iz Finske. Desetljećima su znanstvenici tragali upravo za tim “svetim gralom” zelene energije, a čini se da su se tome najviše približila četiri mlada inženjera iz Finske, koji su rješenje pronašli u iznimno jednostavnom, lako dostupnom i jeftinom materijalu – pijesku.

Prije nekoliko mjeseci počelo je s radom prvo komercijalno postrojenje u svijetu koje koristi pijesak za skladištenje toplinske energije. Toplinska energija pohranjena u pješčanim baterijama koristi se za zagrijavanje toplovodne mreže. Baterije su potpuno zatvorene u čeličnom spremniku visokom sedam i širokom četiri metra, koji se sastoji od 100 tona niskokvalitetnog građevinskog pijeska, dva kanala daljinskog grijanja i ventilatora. Nakon što se pijesak zagrije na 600°C, pomoću električne energije koju proizvode vjetroturbine i solarni paneli, postaje baterija.

Silosi su ukupnog kapaciteta 8 MWh i mogu u svakom trenutku osloboditi oko 200 kW toplinske energije. To je dovoljno za opskrbu toplinom i toplom vodom za javni bazen i oko 100 domova. Baterije se pune preko noći kada su cijene električne energije niske, a koriste jeftin pijesak niske kvalitete, kakav graditelji odbijaju koristiti.

Pijesak je vrlo učinkovit medij za dugotrajno zadržavanje topline i skladištenje energije mjesecima. Pijesak ima dug život: može se grijati i hladiti bezbroj puta. Naravno, postoje i ograničenja za pješčane baterije – pohranjuju pet do deset puta manje energije po jedinici volumena u odnosu na konvencionalne kemijske baterije, no izračuni govore da su pješčane baterije osam do deset puta jeftinije od litij-ionskih baterija koje pohranjuju istu količinu energije. Izvrsne su za grijanje domova u zemljama s hladnom klimom, ali njihova učinkovitost pada kada se koriste za vraćanje električne energije u mrežu. S trenutno dostupnom tehnologijom, proces pretvaranja toplinske energije u električnu ima stopu učinkovitosti od samo 30%.

Dugoročni cilj je za svako područje pronaći lokalni odgovarajući materijal od kojeg bi se mogle napraviti baterije na sličnom principu. Planira se testirati nusproizvode industrijskih procesa i vidjeti mogu li se i kako iskoristiti.

Izvor:
tportal (Objavljeno: 9. studenog 2022.)