Bateries de sorra, solució ecològica per emmagatzemar energia
Finlàndia ha instal·lat en una central elèctrica la primera bateria de sorra que permet emmagatzemar energia verda durant mesos per abastir una comunitat urbana
Una bateria de sorra. Sembla simple, i ho és, però també eficient i sostenible. Uns joves investigadors finlandesos han instal·lat la primera bateria de sorra que permet emmagatzemar energia verda durant mesos i abastir una comunitat urbana.
La crisi climàtica ens empeny a buscar solucions per canviar el nostre sistema energètic basat en els combustibles fòssils cap a energies renovables. Però el gran repte és emmagatzemar l'energia d'origen solar o eòlic per cobrir la demanda quan la generació és més baixa, durant les nits o l'hivern.
Els enginyers Tommi Eronen i Markku Ylönen, cofundador de Polar Night Energy, l'empresa que comercialitza el sistema, poden haver trobat la resposta. Diuen que permet aprofitar el 100% l'excedent d'electricitat provinent de fonts renovables.
Sistema eficaç, sostenible i de baix cost
El dispositiu, una gran sitja amb 100 tones de sorra, s'ha instal·lat a la central elèctrica de Vatajankoski, que gestiona el sistema de calefacció del districte de la ciutat de Kankaanpää, a l'oest del país.
Electricitat de baix cost, provinent d'energia eòlica i solar, escalfa la sorra amb unes resistències fins al 500ºC de temperatura, que pot mantenir durant mesos, segons els seus desenvolupadors. Això genera aire calent que es fa circular per la sorra a través d'intercanviadors de calor. Quan l'energia és més cara o hi ha una demanda extra, la bateria deixa anar l'aire calent que escalfa l'aigua per al sistema de calefacció urbana, que es bombeja a les cases, les oficines i fins i tot a la piscina municipal de la ciutat.
Amb una potència de 100kW i una capacitat de 8MWh, aquest és el primer sistema complet que funciona de manera eficaç, amb un cost baix i un baix impacte. Segons els desenvolupadors, calculen la inversió en 10 euros per kWh emmagatzemat.
Aquest és el funcionament del sistema de Polar Night Energy (PNE), que asseguren que redueix fins al 10% el consum elèctric a la xarxa.
La sorra, abundant i barata
Actualment, la majoria de les bateries són de liti. Són cares, són limitades tant en la capacitat com en la durada i deixen una gran empremta ecològica.
La sorra és un material abundant i barat que té unes característiques que la fan ideal per a l'emmagatzematge de l'energia excedent, convertint l'electricitat en calor per poder-la utilitzar quan convingui. És un material segur, que manté l'equilibri natural. La sorra es pot esclafar fins a 1000ºC o més, diuen els enginyers, i té molt poc desgast amb el temps. Amb un aïllament adequat, "les pèrdues de calor són mínimes", asseguren.
Més virtuts: aquests dispositius poden durar dècades, amb un manteniment mínim, sense consumibles i gairebé sense emissions, "l'únic CO2 que generen és el del consum de l'electricitat", diuen els creadors de Polar Night Energy,
A més de fer front al fred i a llargs hiverns, Finlàndia, amb la frontera russa més llarga de la Unió Europea, obté la major part del gas de Rússia. Ara, amb la guerra d'Ucraïna, i la decisió d'entrar a l'OTAN, Putin els ha tancat l'aixeta, i el país s'ha enfocat encara més a trobar solucions d'energies verdes. Amb aquesta iniciativa els creadors del sistema volen arribar a abastir xarxes de calefacció urbanes.
De prova pilot a instal·lacions de gran abast
La primera prova pilot dels enginyers Markku Ylönen i Tommi Eronen, que ja han patentat el sistema, l'han fet a Hiedaranta, a Tampere. L'ajuntament els va cedir una antiga fàbrica de pasta i el finançament necessari per instal·lar un dispositiu amb una capacitat de 3MWh, que està connectat a la xarxa de calefacció urbana. Amb part d'electricitat de la xarxa i la majoria generada per 100 metres quadrats de panells solars, aquesta bateria de sorra proporciona calefacció a dos edificis.
Aquesta prova pilot els serveix per provar, validar i optimitzar el sistema que ja ofereixen al públic per poder instal·lar, en un sol edifici, per a calefaccions urbanes, o sistemes complets d'electricitat i calefacció. A més, les sitges es poden soterrar evitant també l'impacte visual a més d'afavorir l'aïllament que necessita.
Les bateries de sorra també poden tenir un ús industrial, per emmagatzemar energia verda a llarg termini. Sobretot en els processos que necessiten calor i que ara es genera cremant combustibles fòssils.
De fet, l'aprofitament en forma de calor és el més eficient. Quan es vol tornar l'energia a la xarxa elèctrica l'eficiència és molt poca.
Actualment, investigadors del Laboratori Nacional d'Energia Renovable dels Estats Units fa temps que treballen per optimitzar l'ús de la sorra com a bateria d'emmagatzematge per abastir i abaratir els costos energètics d'instal·lacions a gran escala. Ara bé, els enginyers finlandesos són els primers que han aconseguit un sistema comercial que funciona, i l'han aplicat amb èxit.
