Buzz
Điểm khác biệt lớn: những viên pin này không tích trữ điện mà chuyên dụng cho việc lưu giữ nhiệt lượng
Phần Lan vừa khánh thành hệ thống pin cát quy mô lớn nhất hành tinh, đánh dấu bước đột phá trong công nghệ trữ nhiệt. Cơ chế hoạt động dựa trên việc sử dụng cát hoặc đá nghiền mịn làm chất trung gian lưu giữ nhiệt năng từ các nguồn điện tái tạo, sau đó ứng dụng cho hệ thống sưởi ấm và các nhu cầu nhiệt khác.
Về mặt kinh tế, đây là giải pháp cực kỳ khả thi khi tận dụng đá xà phòng nghiền - phế phẩm từ ngành sản xuất lò sưởi Phần Lan. Loại đá tưởng bỏ đi này hiện được chứa trong bồn chứa cách nhiệt khổng lồ đường kính 15m tại thị trấn Pornainen.
Dù không đồ sộ như các hệ thống pin lithium-ion, nhưng 2.000 tấn đá nghiền trong hệ thống này hứa hẹn giúp Pornainen cắt giảm đáng kể lượng khí thải carbon và giảm phụ thuộc vào dầu đốt đắt đỏ cho hệ thống sưởi tập trung.
Theo Polar Night - đơn vị phát triển dự án, hệ thống có khả năng tích trữ tới 1.000 MWh nhiệt lượng trong nhiều tuần, đủ cung cấp cho toàn thị trấn trong những ngày đông giá lạnh. Quá trình vận hành chỉ thất thoát 10-15% năng lượng, với nhiệt độ đầu ra đạt mức 400°C ấn tượng.
Ngoài ra, hệ thống sưởi địa phương kết hợp sử dụng mùn cưa làm nhiên liệu. Với công nghệ pin cát, lượng gỗ tiêu thụ có thể giảm tới 60%. Mặc dù chủ yếu phục vụ sưởi ấm, nhiệt lượng tích trữ vẫn có thể chuyển đổi thành điện năng dù hiệu suất sẽ giảm đáng kể.
Không chỉ Polar Night, hàng loạt công ty khởi nghiệp đang nghiên cứu phát triển công nghệ tương tự. Sunamp (Scotland) đã chế tạo loại pin sử dụng vật liệu giống chất phụ gia trong khoai tây chiên. Electrified Thermal Solutions thì sáng chế viên gạch chịu được nhiệt độ cực cao gần 2.000°C. Trong khi đó, Fourth Power tập trung vào giải pháp tích trữ nhiệt bằng khối graphite ở nhiệt độ lên tới 2.400°C.
Hệ thống pin cát ở Pornainen được tích điện từ mạng lưới điện quốc gia, với ưu điểm dung lượng lớn cho phép sạc vào thời điểm giá điện thấp nhất. Đáng chú ý, nguồn điện Phần Lan có tới 43% từ năng lượng tái tạo và 26% từ điện hạt nhân, tạo nên hệ thống điện cực kỳ sạch. Hiện giá điện tại đây chỉ dưới 0,08 euro/kWh - thấp nhất châu Âu và chưa bằng một nửa mức trung bình của EU.
Dù không công bố chi tiết về chi phí dự án, Polar Night khẳng định nguyên vật liệu có giá thành rẻ và thiết kế không quá phức tạp. Một mẫu thử nghiệm trước đó có chi phí lưu trữ khoảng 25 USD/kWh - rẻ hơn đáng kể so với pin lithium-ion (khoảng 115 USD/kWh), và phiên bản hiện tại được kỳ vọng còn tiết kiệm hơn nữa.
