O lago de areia à escala industrial em Polnainen, Finlândia, cobre as necessidades de aquecimento da cidade durante quase um mês no Verão e até uma semana no Inverno.
energia da noite polar
Uma pequena cidade no sul da Finlândia recorreu à maior bateria comercial de areia do mundo para resolver o que muitos consideram o problema mais crítico enfrentado pelas energias renováveis: a intermitência.
A atraente instalação, com 13 metros de altura e 15 metros de largura, utiliza 2.000 toneladas de pedra-sabão triturada para armazenar energia limpa na forma de energia térmica e pode fornecer 100 megawatts-hora de energia térmica.
Isto é suficiente para satisfazer as necessidades de aquecimento dos 5.000 residentes de Polnaining durante quase um mês durante o verão e cerca de uma semana no inverno.
Bateria gigante de areia desenvolvida pela Polar Night Energy, encomendada pela empresa finlandesa de aquecimento urbano Loviisan Lämpö sair da cama No ano passado, como parte de um esforço para introduzir tecnologia de aquecimento flexível e reduzir as emissões de carbono geradas pela rede local de aquecimento urbano.
A Jiye Energy disse que se espera que o esquema reduza as emissões de gases de efeito estufa da rede de aquecimento em quase 70% e reduza o uso de aparas de madeira em cerca de 60%. A central eléctrica de aparas de madeira existente permanece em funcionamento como instalação de reserva e de carga de pico.
O presidente-executivo da Polar Night Energy, Tommi Eronen, disse que Pornainen já dependia da queima de óleo e lascas de madeira para atender às suas necessidades de aquecimento, mas as baterias de areia da cidade agora eram capazes de fornecer aquecimento sem combustão durante grande parte do ano.
“Estamos passando de um mundo onde a energia é produzida por grandes usinas para um mundo onde a energia solar e eólica produzem energia, e então precisamos de muito armazenamento”, disse Elonen à CNBC durante uma videochamada.
“Esperamos que uma grande parte desses armazenamentos possa ser do tipo bateria de areia, onde não precisamos de materiais de terras raras, como muitas baterias químicas, como baterias de íons de lítio.”
O esquema Pornainen é cerca de 10 vezes maior do que uma versão anterior que deverá ser lançada no país em 2022, aumentando o potencial da piscina de areia para desempenhar um papel mais significativo na redução de emissões no país e no estrangeiro.
Espera-se que o armazenamento de baterias desempenhe um papel fundamental na transição energética, com as baterias de areia, em particular, mostrando-se promissoras para o armazenamento urbano de calor, mas a expansão da tecnologia enfrenta obstáculos significativos. Algumas críticas notáveis incluem a sua capacidade de converter eficientemente o calor de volta em eletricidade e a sua densidade de energia relativamente baixa em comparação com as baterias convencionais.
Como funciona?
Em essência, a tecnologia das baterias de areia funciona como uma garrafa térmica gigante com material de armazenamento de calor.
O primeiro passo é extrair eletricidade da rede quando a energia eólica ou solar é abundante e depois aquecer a areia a temperaturas muito altas. Silos altamente isolados retêm o calor durante dias ou semanas antes de ser descarregado através de um permutador de calor para fornecer água quente à rede local de aquecimento urbano.
“Três etapas, e a chave para todo o processo é que a areia permite que você tenha um atraso entre o uso de eletricidade e o uso de vapor”, disse a diretora comercial da Polar Night Energy, Annette Höglund-Dönnes, à CNBC por videochamada.
“Este atraso é a sua vantagem comercial porque você pode aquecer a areia quando a eletricidade é barata, e você pode usar vapor num momento em que normalmente seria muito caro produzir vapor a partir da rede porque todo mundo usa vapor durante o dia”, acrescentou ela.
A torre de areia em escala industrial em Polnainen, na Finlândia, tem 13 metros de altura e 15 metros de largura. A instalação usa 2.000 toneladas de pedra-sabão triturada para armazenar energia limpa na forma de calor.
energia da noite polar
Höglund-Dönnes compara o processo a carregar um celular durante a noite, pois pode ser mais barato do que durante o dia.
Questionado sobre se o programa poderia ser replicado internacionalmente, Hegglund-Dones disse que equipas de “todos os continentes” contactaram a Polar Night Energy, especialmente comunidades que dependem de combustíveis fósseis, como carvão e petróleo.
Os cientistas climáticos Tem havido repetidos alertas de que é necessária uma redução significativa no uso de combustíveis fósseis para conter o aquecimento global, dos quais a queima de carvão, petróleo e gás natural é considerada motorista-chefe crise climática.
Intermitente renovável
Jan Rosenow, professor de política energética e climática na Universidade de Oxford, no Reino Unido, também acredita que as tecnologias de armazenamento eletrotérmico, como as baterias de areia, provavelmente serão replicadas globalmente.
“Você não precisa de matérias-primas críticas como as terras raras, e a beleza é que você também pode carregar a bateria quando a eletricidade for barata e descarregá-la quando o calor for necessário”, disse Rosenow à CNBC.
“E você pode armazená-lo por longos períodos de tempo, não apenas duas ou quatro horas como uma bateria de íons de lítio, mas potencialmente dias ou até semanas”.
Por exemplo, os críticos das energias renováveis muitas vezes Saliente que tecnologias como a energia solar e eólica só produzem energia quando o vento sopra ou o sol brilha.
Os sistemas de armazenamento de energia, como as baterias, desempenham um papel fundamental na suavização da intermitência da energia renovável, absorvendo o excesso de energia solar e eólica e despachando-a quando a produção diminui.
O CEO da Loviisan Lämpö, Mikko Paajanen, disse que as baterias de areia poderiam ajudar a remover esta barreira de transição energética.
“O mais importante é que podemos separar a compra de eletricidade da produção de aquecimento urbano, porque agora podemos fornecer aquecimento durante uma semana no inverno com apenas uma carga de bateria, e até durante um mês no verão”, disse Pajanin à CNBC por videochamada.
“Portanto, estamos bem posicionados para aproveitar os preços spot mais baixos.”
O CEO da Loviisan Lämpö disse que a empresa pretende que 55% a 60% da produção de aquecimento urbano da cidade seja produzida por células de areia nos primeiros meses deste ano, acima dos cerca de 30% em 2025.
O ministro finlandês do Clima, Sari Multala, descreveu o projeto da bateria de areia de Polnainen como um exemplo inovador “muito inspirador” de solução dos desafios de armazenamento de energia.
“Quando visitei a inauguração da fábrica, soube que agora também estão a desenvolver soluções que poderão utilizar electricidade no futuro, o que é certamente inovador e será algo que muitas pessoas considerarão valioso”, disse Murtala à CNBC.
