Οι φινλανδικές εταιρείες Polar Night Energy και Vatajankoski κατασκεύασαν την πρώτη λειτουργική «μπαταρία άμμου» στον κόσμο, η οποία παρέχει έναν τρόπο αποθήκευσης θερμότητας από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, ο οποίος είναι χαμηλού κόστους και χαμηλών εκπομπών άνθρακα.
Η μπαταρία, η οποία αποθηκεύει θερμότητα μέσα σε μια δεξαμενή άμμου, είναι εγκατεστημένη στο εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας της εταιρείας Vatajankoski στην πόλη Kankaanpää, και είναι συνδεδεμένη στο τοπικό δίκτυο τηλεθέρμανσης, εξυπηρετώντας περίπου 10.000 νοικοκυριά.
Η εταιρεία πίσω από την τεχνολογία, η Polar Night Energy, λέει ότι η μπαταρία της βοηθά στην επίλυση ενός από τα βασικά εμπόδια στη μετάβαση στην ενέργεια από ανανεώσιμες πηγές: της αποθήκευσης αυτής της ενέργειας για χρήση σε περιόδους που ο ήλιος δεν λάμπει ή ο άνεμος δε φυσάει, και ιδιαίτερα για χρήση το χειμώνα, όταν η ζήτηση ενέργειας είναι υψηλή.
«Η ηλιακή και αιολική ενέργεια είναι ήδη πραγματικά ανταγωνιστικές όσον αφορά την τιμή ενέργειας ανά παραγόμενη ενεργειακή μονάδα», δήλωσε ο συνιδρυτής και επικεφαλής τεχνολογίας της Polar Night Energy, Markku Ylönen. «Το μόνο πρόβλημα με αυτές τις πηγές ενέργειας είναι ότι δεν μπορείς πραγματικά να επιλέξεις πότε θα παράξουν την ενέργεια. Επίσης, ενώ οι μπαταρίες λιθίου είναι κατάλληλες για οχήματα, «αν μιλάμε για γιγαβατώρες ή τεραβατώρες υπερβάλλουσας ηλεκτρικής ενέργειας, δεν είναι τεχνικά εφικτό να προσπαθήσουμε να τις αποθηκεύσουμε με τη βοήθεια μπαταριών λιθίου, ενώ παράλληλα το κόστος θα ήταν τεράστιο».
«Ακόμα κι αν εξορύσσαμε όλο το λίθιο στον κόσμο, δε θα μπορούσαμε να κατασκευάσουμε μπαταρίες αρκετά μεγάλες ώστε να αντέχουν όλες τις διακυμάνσεις στην παραγωγή ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές», πρόσθεσε ο Ylönen.
Η μπαταρία άμμου της Polar Night Energy αποθηκεύει θερμότητα για χρήση εβδομάδες ή και μήνες αργότερα. Λειτουργεί μετατρέποντας την παραγόμενη ηλεκτρική ενέργεια από ανανεώσιμες πηγές σε ζεστό αέρα χρησιμοποιώντας μια βιομηχανική έκδοση ενός τυπικού θερμαντικού στοιχείου αντιστάσεων και στη συνέχεια κατευθύνει αυτό το ζεστό αέρα στη δεξαμενή άμμου.
Η θερμότητα μεταφέρεται από τον αέρα στην άμμο, η οποία θερμαίνεται σε θερμοκρασίες περίπου 500 έως 600 βαθμών Κελσίου και διατηρεί το θερμικό της περιεχόμενο αρκετά ικανοποιητικά. Για να αποδοθεί η αποθηκευμένη θερμότητα για χρήση, η διαδικασία αντιστρέφεται και ο ζεστός αέρας διοχετεύεται σε ένα σύστημα θέρμανσης που χρησιμοποιείται για οικιακές οι επαγγελματικές εγκαταστάσεις.
Σύμφωνα με τον Ylönen, η διαδικασία είναι χαμηλού κόστους -η άμμος είναι φθηνή- επομένως το κύριο κόστος αφορά στον εξοπλισμό και στην κατασκευή της χαλύβδινης δεξαμενής για την αποθήκευση της άμμου. Η όλη διεργασία χαρακτηρίζεται επίσης από χαμηλές εκπομπές άνθρακα, με τις μόνες σημαντικές εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου να είναι οι εκπομπές από την κατασκευή του συστήματος και τη μεταφορά άμμου, η οποία θα πρέπει να προέρχεται από τοποθεσία κοντά στη θέση της μπαταρίας.
Και παρόλο που υπάρχει έλλειψη άμμου που σχετίζεται με τη χρήση του υλικού στην παραγωγή σκυροδέματος και γυαλιού, ο Ylönen λέει ότι η μπαταρία δεν απαιτεί αυτού του είδους την άμμο υψηλής ποιότητας. Αντίθετα, μπορεί να χρησιμοποιηθεί άμμος που απορρίπτεται από τον κατασκευαστικό κλάδο ή ακόμη και εναλλακτικά «υλικά που μοιάζουν με άμμο», για τα οποία υπάρχουν αρκετοί προμηθευτές.
Η μπαταρία Kankaanpää έχει διάμετρο τέσσερα μέτρα, ύψος επτά μέτρα και περιέχει 100 τόνους άμμου, αλλά η Polar Night Energy σχεδιάζει μελλοντικές μπαταρίες που θα έχουν πλάτος 20 μέτρα και ύψος 10 μέτρα. Αυτό θα δώσει στην μπαταρία χωρητικότητα αποθήκευσης μίας γιγαβατώρας που ισοδυναμεί με ένα εκατομμύριο κιλοβατώρες (kWh). Το μέσο σπίτι στο Ηνωμένο Βασίλειο χρησιμοποιεί 1.000 kWh φυσικού αερίου και 240 kWh ηλεκτρικής ενέργειας το μήνα.
Αρκετές μπαταρίες άμμου τυποποιημένου μεγέθους θα μπορούσαν να τοποθετηθούν γύρω από μεγαλύτερες πόλεις για να εξυπηρετήσουν μεγαλύτερους πληθυσμούς. Η μπαταρία άμμου πιθανότατα θα χρησιμοποιηθεί μόνο για την παροχή θερμότητας και όχι ηλεκτρικής ενέργειας λόγω της αναποτελεσματικότητας της διαδικασίας μετατροπής, αλλά σύμφωνα με τον Ylönen, οι ανάγκες θέρμανσης στον κόσμο είναι αρκετά μεγάλες ώστε να δικαιολογούν την ύπαρξη διακριτών συστημάτων αποθήκευσης θερμότητας.
«Ο τομέας της θέρμανσης είναι περίπου το ένα τέταρτο ή το ένα τρίτο των εκπομπών παγκοσμίως», είπε ο Ylönen. «Μαζί με τις βιομηχανίες μεταφορών και τροφίμων, είναι από τους μεγαλύτερους επιβαρυντικούς παράγοντες όσον αφορά την υπερθέρμανση του πλανήτη».
Με πληροφορίες από dezeen.com
