Pin cát giúp giảm phát thải carbon
Pin cát là một hệ thống lưu trữ năng lượng nhiệt mới lạ và hiệu quả, sử dụng cát để tích trữ và giải phóng nhiệt năng. Công nghệ này được phát triển nhằm tận dụng năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời và gió, giúp giảm thiểu sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch và giảm phát thải carbon.
Một trạm pin cát khổng lồ mới đây đã được thiết lập tại Pornaine, Phần Lan, với mục tiêu giảm lượng khí thải carbon. Cát trong hầm tại nhà máy điện Vatajankoski ở Kankaanpää có thể lưu trữ nhiệt ở mức 500 độ C trong vài tháng. Trạm pin cát này có khả năng lưu trữ nhiệt năng lên đến 100 MWh từ năng lượng mặt trời và gió, giúp người dân loại bỏ dầu khỏi mạng lưới sưởi ấm và giảm gần 70% lượng khí thải. Bà Liisa Naskali, Giám đốc Điều hành Polar Night Energy, công ty phát triển công nghệ này, chia sẻ rằng việc xây dựng kho lưu trữ năng lượng nhiệt quy mô lớn nhất thế giới là một bước quan trọng trong việc mở rộng quy mô công nghệ pin cát. Trạm này hoạt động như một nhà máy sản xuất chính trong mạng lưới sưởi ấm của Pornainen.
Dự án này được triển khai ngay khi nguồn cấp khí đốt từ Nga bị cắt, và là một ví dụ kịp thời về cách khai thác năng lượng tái tạo mới. Những nhà thiết kế của Phần Lan, Tommi Eronen và Markku Ylönen, đã tạo ra công nghệ này. Markku chia sẻ rằng mong muốn tự do thiết kế cho từng cộng đồng và giải quyết vấn đề năng lượng trong môi trường đã thúc đẩy sự ra đời của Polar Night Energy. Tuy nhiên, việc sản xuất năng lượng sạch gặp phải vấn đề lưu trữ. Các nhà sáng lập bắt đầu thử nghiệm các ý tưởng và nhận thấy cát là một cách hợp lý để lưu trữ lượng điện từ năng lượng mặt trời và gió.
Theo đại diện của Polar Night Energy, nguyên mẫu của pin cát là một cấu trúc khá đơn giản. Đó là một tháp cao chứa đầy cát và được nạp nhiệt từ năng lượng mặt trời và gió. Pin cát hoạt động theo quá trình gọi là gia nhiệt bằng điện trở, trong đó nhiệt được tạo ra thông qua ma sát khi dòng điện đi qua bất kỳ vật liệu nào không phải là chất siêu dẫn. Không khí nóng sau đó được lưu thông trong thùng chứa qua bộ trao đổi nhiệt. Cát có thể lưu trữ nhiệt ở khoảng 500 độ C trong vài ngày, thậm chí vài tháng, cung cấp một kho năng lượng giá rẻ hơn trong mùa đông. Khi cần, pin sẽ xả khí nóng - nước ấm vào mạng lưới sưởi ấm của khu vực. Các ngôi nhà, văn phòng và thậm chí cả hồ bơi địa phương ở Kankaanpää đều được hưởng lợi từ công nghệ này.
Pin cát là một giải pháp tiềm năng trong việc giảm phát thải carbon và tận dụng năng lượng tái tạo, hứa hẹn mang lại những lợi ích to lớn cho cả môi trường và cộng đồng. Pin cát được nạp nhiệt từ các nguồn năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời và gió thông qua quá trình gọi là gia nhiệt bằng điện trở. Ưu điểm của pin cát: Cát có khả năng lưu trữ nhiệt năng rất tốt và có thể duy trì nhiệt độ cao trong thời gian dài. Cát là một vật liệu phổ biến và rẻ tiền, giúp giảm chi phí so với các phương pháp lưu trữ năng lượng khác. Sử dụng pin cát giúp giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch và giảm phát thải khí nhà kính. Pin cát có thể được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau, từ sưởi ấm nhà cửa đến cung cấp năng lượng cho các nhà máy và hệ thống công nghiệp.
