Финский город обогревается с помощью новой технологии «песчаной батареи»

Небольшой финский город Порнайнен теперь обогревается с помощью новой технологии — раскалённой «песчаной батареи». Устройство, разработанное компанией Polar Night Energy, использует избыточную энергию из сети и возобновляемых источников для нагрева песка до 600 °C. Это позволяет накапливать тепловую энергию и сокращать выбросы углерода в муниципалитете на 70%.

Небольшой муниципалитет на юге Финляндии недавно установил самую большую в мире «песчаную батарею» для отопления города. Новая разработка компании Polar Night Energy представляет собой гигантскую песочницу, заключённую в стальной контейнер размером примерно 30 на 12 метров. Песок нагревается с помощью теплопередающих труб замкнутого контура, а тепло удерживается двумя слоями стали и изоляцией. Энергия извлекается путём продувки холодного воздуха через трубы, что позволяет использовать тепло для получения горячей воды, пара или горячего воздуха. По данным инженеров, эта технология может сократить выбросы углерода в Порнайнене на 70%.

Возобновляемые источники энергии, такие как солнечная и ветровая, не оставляют углеродного следа, что делает их необходимыми для достижения нулевого уровня выбросов к 2050 году. Однако они доступны не всегда, и их запасы колеблются в течение года. Поэтому крайне важно найти способы хранения возобновляемой энергии. Как отметил в комментарии изданию Live Science профессор машиностроения и ядерной инженерии в Университете науки и технологий Халифа в Абу-Даби Маттео Кьеза, главная проблема широкомасштабного внедрения таких источников — это хранение энергии.

По словам представителей Polar Night Energy, направляя избыточную энергию из сети, а также локально вырабатываемую солнечную и ветровую энергию на нагревание песка до 600 °C, эта новая «батарея» может накапливать тепловую энергию потенциально в течение нескольких месяцев. Обладая тепловой мощностью 10 мегаватт, устройство может выдавать температуру   в диапазоне от 60 до 400 °C.

Использование песка и подобных ему материалов для сохранения тепла — это давняя традиция. Кирпичные печи популярны во всём мире, так как песок, состоящий из смеси кремния и кислорода, легко доступен, его можно нагревать до очень высоких температур, и он долго сохраняет тепло. 

«Песчаные батареи» не являются аккумуляторами в традиционном понимании, поскольку они не производят электроэнергию напрямую. Они представляют собой системы накопления тепловой энергии, которые заряжаются от возобновляемой энергии и затем накапливают её в виде тепла для использования, когда спрос на энергию превышает предложение.

По мнению Маттео Кьезы, конструкция Polar Night Energy «очень надёжна», однако в текущей конфигурации она обойдётся слишком дорого для использования в бытовых условиях. 

«Каждое добавление металла увеличивает расходы. В идеале мы должны проектировать пористость песчаной батареи так, чтобы воздух равномерно распределялся по всем порам, не прибегая к дорогостоящим материалам», — сказал он. 

Также эксперт отметил, что в настоящее время Polar Night Energy не обеспечивает сезонное хранение, а использует свою систему для накопления энергии в течение коротких периодов времени — в первую очередь для компенсации колебаний в выработке ветровой энергии. Кьеза считает, что подобные системы хорошо подходят для сезонного хранения возобновляемой энергии, поскольку песку требуется много времени, чтобы потерять тепло.

«Аккумулятор, позволяющий накапливать летнюю солнечную энергию и использовать её зимой, когда потребность в отоплении наиболее высока, — это мощное решение для удовлетворения сезонных потребностей в энергии», — подытожил Маттео Кьеза.

Источник: Live Science

#Финляндия #ВозобновляемаяЭнергия #ПесчанаяБатарея #Энергосбережение #Технологии