Nu e SF: o baterie cu nisip fierbinte asigură căldura unui oraș întreg. Secretul ingenios al finlandezilor

O inovație tehnologică remarcabilă a fost implementată într-o mică municipalitate din sudul Finlandei: cea mai mare „baterie cu nisip” din lume a devenit operațională și asigură încălzirea centralizată a orașului Pornainen. Inginerii din spatele proiectului susțin că sistemul, care utilizează energie regenerabilă pentru a încălzi nisipul la peste 600 de grade Celsius, va reduce emisiile de carbon ale localității cu 70%.

O baterie cu nisip asigură căldura unui oraș întreg

Dispozitivul, proiectat de compania Polar Night Energy, constă într-un siloz de oțel de aproximativ 13 metri înălțime și 10 metri lățime, umplut cu nisip. Acesta este încălzit printr-un sistem de țevi de transfer termic în circuit închis. Energia este apoi extrasă prin suflarea de aer rece prin țevi, căldura captată fiind folosită pentru a produce apă fierbinte pentru rețeaua de termoficare a orașului.

Sursele de energie regenerabilă, precum cea solară și eoliană, sunt esențiale pentru atingerea obiectivelor climatice, însă disponibilitatea lor este inconstantă. Variațiile de producție anuale și zilnice fac ca stocarea energiei excedentare să fie o provocare majoră.

„Principala provocare pentru implementarea pe scară largă a energiei regenerabile este stocarea energiei”, a declarat Matteo Chiesa, profesor de inginerie la Universitatea Khalifa de Știință și Tehnologie din Abu Dhabi, care nu a fost implicat în proiect.

Prin canalizarea surplusului de energie din rețea și a celei produse local pentru a încălzi nisipul, noua baterie poate stoca energie termică timp de luni întregi, conform reprezentanților Polar Night Energy, citați de Live Science. Cu o putere de încălzire de 1 megawatt și o capacitate de 100 de megawați-oră, sistemul poate furniza căldură la temperaturi cuprinse între 60 și 400 de grade Celsius. „Se dovedește a fi un succes în Finlanda”, a adăugat Chiesa, menționând că există un potențial puternic pentru a fi implementat și în alte regiuni.

Încălzirea prin puterea nisipului

Utilizarea nisipului și a materialelor similare pentru a reține căldura este un principiu vechi, aplicat de secole în construcția cuptoarelor. Nisipul, compus în principal din dioxid de siliciu, este abundent la nivel global, poate fi încălzit la temperaturi foarte înalte înainte de a se topi și reține căldura eficient pentru perioade lungi.

Bateriile cu nisip nu sunt baterii în sensul convențional, deoarece nu generează direct electricitate. Acestea sunt, de fapt, sisteme de stocare a energiei termice: se încarcă folosind energie regenerabilă, care este stocată sub formă de căldură pentru a fi utilizată atunci când cererea depășește oferta.

Chiesa a descris designul Polar Night Energy ca fiind „foarte robust”, dar a subliniat că actuala configurație ar fi prea costisitoare pentru uz casnic. „De fiecare dată când adaugi metal, adaugi costuri. În mod ideal, ar trebui să proiectăm porozitatea bateriei astfel încât aerul să poată fi distribuit uniform, fără a depinde de materiale scumpe.”, a explicat profesorul Chiesa.

De asemenea, Chiesa a observat că, în prezent, Polar Night Energy folosește sistemul mai degrabă pentru stocarea pe termen scurt, cu scopul de a echilibra fluctuațiile din producția de energie eoliană, decât pentru stocare sezonieră completă.

Cu toate acestea, sistemele de acest tip sunt perfect adaptate pentru stocarea sezonieră, deoarece nisipul pierde căldura foarte lent. „O baterie care îți permite să stochezi energia solară din timpul verii și să o utilizezi iarna — când cererea de încălzire este maximă — reprezintă o soluție puternică pentru nevoile energetice sezoniere”, a concluzionat Chiesa.

Provocările menționate de profesorul Chiesa – în special costul și optimizarea pentru stocare sezonieră completă – nu diminuează importanța proiectului, ci trasează, de fapt, foaia de parcurs pentru viitoarele iterații. Succesul din Finlanda servește drept un model esențial, demonstrând viabilitatea conceptului și stimulând cercetarea pentru a face aceste soluții scalabile și accesibile la nivel global. Trecerea de la un prototip funcțional la o tehnologie de masă este următorul pas critic în valorificarea puterii nisipului.