فلاند بزرگترین باتری شنی جهان را ساخت

به گزارش خبرگزاری آنا؛ بزرگ‌ترین باتری شنی جهان در شهر کوچک پورناینن در جنوب فنلاند، در مقیاس صنعتی راه‌اندازی شده است؛ پروژه‌ای نوآورانه که می‌تواند تحولی در ذخیره‌سازی انرژی‌های تجدیدپذیر ایجاد کند. این باتری عظیم با ارتفاعی حدود ۱۳ متر و عرضی نزدیک به ۱۵ متر، قادر است تا ۱۰۰ مگاوات‌ساعت انرژی حرارتی را با بازدهی چشمگیر ۹۰ درصد ذخیره کند.

فنلاند، کشوری با تولید ناپایدار برق از منابع بادی و خورشیدی، به چنین فناوری‌هایی نیاز حیاتی دارد. این باتری زمانی شارژ می‌شود که برق ارزان و مازاد در دسترس باشد و می‌تواند انرژی را برای ماه‌ها ذخیره کند. در نتیجه، در زمان‌های اوج مصرف، به پایداری شبکه برق کمک می‌کند و از فشار بر سیستم‌های تولیدی می‌کاهد.

باتری شنی چه زمانی کار می‌کند؟

مکانیزم عملکرد این باتری به این صورت است که برق اضافی حاصل از منابع تجدیدپذیر، شن داخل یک سیلوی عایق‌شده را تا دمای حدود ۶۰۰ درجه سلسیوس گرم می‌کند. این فرآیند از طریق مجموعه‌ای از لوله‌های مدار بسته انجام می‌شود که گرما را به‌طور مؤثر منتقل می‌کنند.

شن داغ برای مدت طولانی گرمای خود را حفظ می‌کند و مانند یک باتری حرارتی عمل می‌کند. زمانی که نیاز به انرژی باشد، هوای سرد از میان لوله‌ها عبور کرده و گرما را از شن جذب می‌کند. این هوا تا دمایی حدود ۴۰۰ درجه سلسیوس گرم می‌شود و آماده استفاده در فرآیند‌های صنعتی یا گرمایش شهری است.

هوای داغ حاصل می‌تواند آب را به بخار تبدیل کند و در صنایع مختلف به‌کار رود، یا از طریق مبدل‌های حرارتی، آب گرم مورد نیاز شبکه گرمایش شهری را تأمین کند. این سیستم نه‌تنها کارآمد است، بلکه به کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی نیز کمک می‌کند.

فواید استفاده از باتری شنی برای فلاند

این باتری از ماه ژوئن وارد مدار عملیاتی شده و پیش‌بینی می‌شود بتواند تا ۷۰ درصد از انتشار کربن در شبکه گرمایش شهری بکاهد. چنین کاهش قابل توجهی در آلایندگی، گامی مهم در مسیر تحقق اهداف اقلیمی فنلاند محسوب می‌شود.

فناوری ذخیره‌سازی حرارتی با شن، به‌دلیل سادگی، دوام و هزینه پایین، می‌تواند در آینده به‌عنوان الگویی برای سایر کشور‌هایی با شرایط مشابه آب‌وهوایی و منابع انرژی تجدیدپذیر مطرح شود. این مدل، راهکاری عملی برای ذخیره‌سازی بلندمدت انرژی بدون نیاز به باتری‌های الکتریکی گران‌قیمت است.

پیش‌بینی می‌شود که این نوع باتری‌ها در سال‌های آینده نقش مهمی در حرکت جهانی به‌سوی کربن‌خنثی شدن ایفا کنند. با افزایش ظرفیت تولید انرژی‌های پاک، نیاز به ذخیره‌سازی هوشمند نیز بیشتر خواهد شد و چنین فناوری‌هایی می‌توانند پاسخ مناسبی به این نیاز باشند.

فنلاند با اجرای این پروژه، نشان داده که نوآوری در حوزه انرژی ممکن و ضروری است. باتری شنی پورناینن، نمادی از آینده‌ای پایدارتر است که در آن انرژی پاک، قابل ذخیره و قابل اتکا خواهد بود.

قطعی گاز فکر جایگزینی انرژی را به سر فلاندی‌ها انداخت
شرکت Polar Night Energy، توسعه‌دهنده این باتری شنی، پیش‌تر نمونه‌ای کوچک‌تر را در شهر کانکاانپا ساخته بود که در سال ۲۰۲۲ و هم‌زمان با قطع گاز روسیه به بهره‌برداری رسید. این تجربه موفق، پایه‌گذار پروژه بزرگ‌تری در پورناینن شد. مهندسان این شرکت با بهره‌گیری از فرآیند گرمایش مقاومتی، توانستند شن را به‌عنوان ماده‌ای ارزان، پایدار و قابل بازیافت برای ذخیره‌سازی انرژی انتخاب کنند. این انتخاب نه‌تنها از نظر اقتصادی مقرون‌به‌صرفه است، بلکه اثرات زیست‌محیطی بسیار کمتری نسبت به باتری‌های لیتیومی دارد.

تأثیرات زیست‌محیطی و اقلیمی باتری جدید
باتری شنی جدید قادر است سالانه تا ۱۶۰ تن گاز گلخانه‌ای معادل دی‌اکسیدکربن را کاهش دهد. این کاهش عمدتاً از حذف نفت و کاهش ۶۰ درصدی مصرف چوب در شبکه گرمایش شهری حاصل می‌شود. بسیاری از ساختمان‌های عمومی مانند مدرسه، کتابخانه و تالار شهر اکنون با گرمای تولیدشده از این باتری گرم می‌شوند. این اقدام گامی مهم در راستای تحقق اهداف کربن‌خنثی فنلاند تا سال ۲۰۳۵ به‌شمار می‌رود.

ظرفیت و عملکرد در فصول مختلف
ظرفیت ذخیره‌سازی این باتری به‌گونه‌ای طراحی شده که در تابستان می‌تواند گرمای مورد نیاز یک ماه و در زمستان گرمای یک هفته را تأمین کند. این ویژگی، آن را به گزینه‌ای ایده‌آل برای مناطق سردسیر با نوسانات شدید مصرف انرژی تبدیل کرده است. برخلاف باتری‌های الکتریکی که برای ذخیره‌سازی بلندمدت مناسب نیستند، شن می‌تواند دمای بالا را برای ماه‌ها حفظ کند. این پایداری حرارتی، مزیتی کلیدی در برابر فناوری‌های رایج ذخیره‌سازی انرژی محسوب می‌شود.

باتری شنی در آینده برق شهرها را تأمین خواهد کرد؟
مدیران Polar Night Energy اعلام کرده‌اند که در حال توسعه سیستمی برای تبدیل گرمای ذخیره‌شده به برق احتمالاً با استفاده از توربین‌های بخار هستند. این گام می‌تواند کاربرد باتری‌های شنی را از گرمایش شهری فراتر برده و به تأمین برق نیز گسترش دهد. کشور‌های دیگر با شرایط مشابه فنلاند، مانند کانادا، نروژ و اسکاتلند، نیز به این فناوری علاقه‌مند شده‌اند. اگر این مدل موفقیت‌آمیز باقی بماند، می‌تواند به‌عنوان الگویی جهانی برای ذخیره‌سازی انرژی‌های تجدیدپذیر مطرح شود.