Nội dung
Pin dự trữ năng lượng nhiệt thoả mãn nhu cầu sưởi ấm trong một tuần vào mùa đông – hoạt động như thế nào?
Một pin cát khổng lồ sắp giảm lượng khí thải carbon cho một thị trấn ở Phần Lan.
Thiết bị lưu trữ quy mô công nghiệp tại Pornainen, phía nam Phần Lan, sẽ trở thành pin cát lớn nhất thế giới khi được đưa vào hoạt động trong vòng một năm tới.
Pin này có khả năng lưu trữ 100 MWh năng lượng nhiệt từ nguồn năng lượng mặt trời và gió, giúp người dân loại bỏ dầu khỏi hệ thống sưởi ấm khu vực và giảm gần 70% lượng khí thải.
“Thật thú vị khi xây dựng một hệ thống lưu trữ năng lượng nhiệt quy mô lớn, đồng thời hoạt động như nhà máy sản xuất chính trong mạng lưới sưởi ấm khu vực của Pornainen,” bà Liisa Naskali, COO của Polar Night Energy, công ty đứng sau sáng kiến này, cho biết.
Pin cát đang phát triển mạnh tại Phần Lan
Hóa ra, các hạt cát lại có khả năng lưu trữ năng lượng đáng kinh ngạc.
Dự án mới ở Pornainen có tiền thân là một thiết kế nhỏ hơn tại thị trấn Kankaanpää vào tháng 5/2022. Khi đó, dự án được triển khai đúng thời điểm Nga cắt nguồn cung cấp khí đốt để trả đũa việc Phần Lan gia nhập NATO, minh chứng rõ ràng về cách năng lượng tái tạo có thể được tận dụng một cách sáng tạo.
“Chúng tôi nhận ra cát là một cách tiết kiệm để lưu trữ lượng điện dồi dào được tạo ra khi mặt trời chiếu sáng hoặc gió thổi mạnh,” chia sẻ của Markku Ylönen, nhà sáng lập công nghệ này.
Cách pin cát hoạt động
Cấu trúc pin cát khá đơn giản. Một tòa tháp cao được đổ đầy cát chất lượng thấp và được “sạc” nhiệt từ điện dư thừa từ năng lượng mặt trời hoặc gió. Quá trình này hoạt động nhờ hiện tượng “gia nhiệt điện trở”, tạo ra nhiệt qua ma sát khi dòng điện đi qua các vật liệu không dẫn điện hoàn hảo.
Cát có thể lưu trữ nhiệt ở khoảng 500°C trong nhiều ngày đến vài tháng, cung cấp năng lượng rẻ hơn vào mùa đông. Khi cần, pin sẽ giải phóng không khí nóng để làm ấm nước trong hệ thống sưởi ấm khu vực.
Lợi ích cho cư dân Pornainen
Pin cát ở Pornainen sẽ tích hợp với hệ thống của công ty Loviisan Lämpö, cung cấp nhiệt cho khu vực này.
CEO Mikko Paajanen cho biết: “Pin cát sẽ giúp chúng tôi giảm đáng kể năng lượng tạo ra từ đốt cháy và loại bỏ hoàn toàn việc sử dụng dầu.”
Dự án cũng phù hợp với kế hoạch trung hòa carbon của Pornainen, nơi nhiều tòa nhà công cộng như trường học, tòa thị chính, và thư viện dựa vào hệ thống sưởi ấm khu vực.
Pin cát dự kiến giảm 160 tấn khí thải CO2 mỗi năm. Dự án này cũng sẽ làm giảm 60% việc đốt gỗ dăm.
Cát có phải là vật liệu bền vững?
Cát là tài nguyên phổ biến toàn cầu, nhưng nhu cầu xây dựng dự kiến tăng 45% trong 40 năm tới, gây áp lực lên các hệ sinh thái sông hồ. Tuy nhiên, Polar Night Energy sử dụng đá xà phòng nghiền, một sản phẩm phụ từ sản xuất lò sưởi của một công ty Phần Lan, làm vật liệu bền vững.
“Chúng tôi luôn chọn vật liệu lưu trữ năng lượng nhiệt dựa trên nhu cầu khách hàng,” bà Naskali nói.
Polar Night Energy đang đặt tham vọng đưa công nghệ này ra toàn cầu với kế hoạch xây dựng các kho lưu trữ lớn hơn gấp 100 lần trong thời gian ngắn nhất có thể.
