‘Pin cát’ đầu tiên trên thế giới giúp tích trữ năng lượng xanh trong nhiều tháng

Công ty Polar Night Energy ở Phần Lan đã hoàn thành lắp đặt hệ thống pin có thành phần chính là khoảng 100 tấn cát, giúp tích trữ năng lượng xanh dưới dạng nhiệt trong nhiều tháng tại nhà máy điện Vatajankoski, nơi vận hành hệ thống sưởi của khu vực. Cát là môi trường lưu trữ nhiệt đạt hiệu quả cao, ít thất thoát theo thời gian.

Biến đổi khí hậu và giá nhiên liệu hóa thạch tăng khiến nhiều tổ chức và công ty đầu tư vào sản xuất năng lượng tái tạo.

Các tấm pin mặt trời và turbine gió đang được nhiều tổ chức và công ty đầu tư để sản xuất năng lượng tái tạo. Tuy nhiên, thách thức đặt ra là làm thế nào để duy trì điện khi mặt trời không chiếu sáng và gió không thổi?

Ngoài ra, việc bổ sung nhiều năng lượng tái tạo vào lưới điện cũng cần đi cùng với các giải pháp cân bằng mạng lưới, bởi điện quá ít hay quá nhiều đều có thể có những hậu quả không tốt.

Cần một hệ thống pin quy mô lớn có khả năng lưu trữ và cân bằng nhu cầu năng lượng.để khắc phục vấn đề này. Tuy nhiên, đa số pin hiện nay được sản xuất bằng lithium, có giá rất đắt với kích thước lớn nhưng cũng không đạt hiệu quả cao.

Pin cát với thành phần then chốt là khoảng 100 tấn cát chất đống bên trong một silo (tháp tròn, cao) có thể tích trữ năng lượng xanh suốt nhiều tháng.

Cách hoạt động của pin cát: Cát được làm nóng lên đến 500 độ C bằng cách dùng điện dư thừa giá rẻ để gia nhiệt điện trở. Nhờ thiết bị trao đổi nhiệt, quá trình này tạo ra không khí nóng luân chuyển trong cát. Theo Polar Night Energy, thiết bị của họ có thể giữ cát ở mức 500 độ C trong vài tháng.

Khi cần, pin xả ra khí nóng giúp làm ấm nước cho hệ thống sưởi của khu vực. Nước sau đó được bơm đến các hộ gia đình, văn phòng, thậm chí cả hồ bơi… giúp giải quyết mối lo ngại về nguồn nhiệt trong mùa đông lạnh giá kéo dài ở Phần Lan.

Một trong những thách thức lớn hiện nay với Polar Night Energy là việc mở rộng quy mô của công nghệ pin cát để thực sự làm nên sự khác biệt và nó có được các nhà phát triển sử dụng để tạo ra điện cũng như nhiệt hay không?

Các chuyên gia nhận thấy việc sử dụng cát chỉ để trả lại điện tích trữ cho lưới điện đạt hiệu suất không cao. Tuy nhiên, hiện nay hầu hết nhiệt dùng cho thực phẩm, đồ uống, dệt may và dược phẩm đến từ việc đốt nhiên liệu hóa thạch nên việc lưu trữ năng lượng xanh dưới dạng nhiệt trong thời gian dài mang đến lợi ích lớn cho công nghiệp.