"Pin cát" cung cấp năng lượng nhiệt cho toàn bộ thị trấn

Khởi nghiệp "Polar Night Energy" (PNE) của Phần Lan vừa trình làng một loại "pin cát" khổng lồ thế hệ mới, công suất 1 MW và công suất nhiệt năng lên tới 100 MWh, có khả năng giữ nhiệt cả tuần cho toàn bộ một thị trấn. Pin mới sẽ lớn hơn khoảng 10 lần so với dự án tương tự của PNE hoạt động từ năm 2022.

Về cơ bản, đây là một silo cát bằng thép lớn (hoặc một vật liệu rắn tương tự) được làm nóng thông qua bộ trao đổi nhiệt chôn ở trung tâm, sử dụng lượng điện dư thừa từ lưới điện - chẳng hạn, lượng điện được tạo ra trong thời kỳ tăng đột biến từ các nguồn tái tạo, khi giá rẻ. Năng lượng này sau đó có thể được lưu trữ trong nhiều tháng, với lượng thất thoát rất ít, trước khi được chiết xuất thành nhiệt theo yêu cầu. Về mặt lý thuyết, năng lượng này có thể được chuyển đổi trở lại thành điện năng nhưng PNE cho biết hiệu quả nhất là sử dụng nhiệt.

Tại nơi lạnh lẽo như thị trấn Pornainen, hệ thống nói trên dùng cho sưởi ấm, chia sẻ nhiệt lượng được tạo ra từ công nghiệp hoặc sản xuất năng lượng cho cộng đồng là phù hợp nhất. Mạng lưới đường ống mang nhiệt dưới dạng nước nóng hoặc hơi nước để sưởi ấm cho các ngôi nhà, tòa nhà, thậm chí cả bể bơi. Qua thử nghiệm, hệ thống sưởi ấm của Pornainen dùng "pin cát" của PNE mang lại hiệu quả cao nhất.

"Pin cát" mới của PNE cao 13m, rộng 15m, cung cấp công suất đầu ra 1 MW và công suất 100 MWh, mức này tương đương với nhu cầu nhiệt của Pornainen trong một tuần vào mùa đông hoặc một tháng vào mùa hè. Để so sánh, "pin cát" trước đây của PNE xây dựng tại Kankaanpaa, Phần Lan, có kích thước 4x7m, cho công suất là 100 kW và công suất 8 MWh. Loại pin mới cũng giảm lượng khí thải CO2 của hệ thống sưởi ấm khu vực khoảng 160 tấn/năm, tương đương với mức giảm gần 70%. Bản thân cát soapstone (tạm dịch là "cát xà phòng") có nguồn gốc bền vững, bao gồm đá nghiền, là sản phẩm phụ sản xuất của một ngành công nghiệp địa phương. Vật liệu này dẫn nhiệt tốt hơn cả cát thông thường.

Theo PNE, mặc dù "pin cát" có thể không được tìm thấy bên ngoài các khu vực sử dụng hệ thống sưởi của thị trấn nhưng nó vẫn là một trong những lựa chọn tối ưu để lưu trữ năng lượng. Ngoài dự án nói trên, Phần Lan đang có kế hoạch biến một khu mỏ bỏ hoang thành pin trọng lực khổng lồ.