Құм батареялары: ғалымдар энергияны алудың және сақтаудың арзан және экологиялық таза әдісін тапты

Финляндияда күннің, желдің және басқа да жаңартылатын көздердің энергиясын үнемдеуге мүмкіндік беретін әлемдегі алғашқы құм батареясы іске қосылды. BBC.

Сурет: Shutterstock

Технологияны әзірлеушілер олардың өнертабысы жасыл энергетиканың қарқынды дамуы жолында тұрған негізгі мәселені – оның маусымдық сипатын шешеді деп үміттенеді.

Батареяның жұмыс істеу принципі қарапайым: арзан күн және жел энергиясы арзан лас құммен толтырылған бассейнді жылыту үшін пайдаланылады.

Құмды шамамен 500 ° C температураға дейін қыздыруға болады және оның жоғары жылу сыйымдылығы энергияның негізгі үлесін үнемдеуге мүмкіндік береді, оны кейінірек қыста тұрғын үйлерді жылытуға пайдалануға болады, бұл кезде жылуға сұраныс айтарлықтай өседі - және бағалар онымен бірге көтеріледі.

Тақырып бойынша: Шарлар - жаңа қару: Пентагон Ресей мен Қытайға тыңшылық жасаудың ерекше әдісін ойлап тапты.

Финляндия өз газының көп бөлігін Мәскеуден сатып алады, сондықтан Ресей әскерлерінің Украина аумағына жаппай басып кіруі энергияны «жасыл рельстерге» көшіру мәселесін әсіресе өзекті етті.

Еуроодақ елдерінің ішінде Финляндияның Ресеймен ең ұзын шекарасы бар - Хельсинки НАТО-ға кіру ниеті туралы мәлімдегеннен кейін Мәскеу өзінің «достық» батыс көршісін газ және электр энергиясымен қамтамасыз етуді мүлдем тоқтатты.

Финляндиядағы қыс ұзақ және аязды, сондықтан суық ауа райының басталуымен үйлерді қалай жарықтандыру және жылыту туралы сенімділіктің болмауы саясаткерлерді ғана емес, сонымен қатар елдің қарапайым азаматтарын да алаңдатады.

Еліміздің батыс өңіріндегі шағын электр станциясында 5 шілдеде іске қосылған жаңа технология бұл өзекті мәселені шешуге көмектесуі мүмкін.

Жаңалық өте әсерлі көрінбейді, шын мәнінде, бұл 100 тонна құрылыс құмымен толтырылған күңгірт сұр реңктің алып бункері. Дегенмен, бұл репозиторийдің әлеуеті зор.

Бұл кең таралған және өте қолжетімді құрылыс материалы экологиялық таза энергияны жинақтауға және сақтауға мүмкіндік беретін арзан және тиімді аккумулятор жасау үшін қажетті қасиеттерге ие болуы мүмкін.

Жаһандық климаттық дағдарыс және соңғы уақытта қазба отынының қымбаттауы жаңартылатын энергияға инвестицияның өсуіне әкелді.

Бұл үшін қолайлы аумақтарды табу, онда жаңа күн немесе жел электр станцияларын құру және олардан электр желісін қуаттандыру салыстырмалы түрде қарапайым мәселе. Басқа мәселені шешу әлдеқайда қиын - өндіріс көлемінің жыл мезгілі мен тәулік уақытына сөзсіз тәуелділігі.

Күн шықпаса, жел соқпаса не істейсің?

Энергиямен қамтамасыз етудің үздіксіздігін қалай қамтамасыз етуге болады?

Жасыл электр станцияларының санының күрт артуы қажет болған жағдайда желіні теңестірудің басқа әдістерімен энергия өндіруді арттыруды талап етеді.

Мәселені шешудің ең айқын жолы - өндірілген энергияны жинақтап, содан кейін оны қайтадан босатуға мүмкіндік беретін сыйымды батареялардың құрылысы, өндіріс маусымдық түрде төмендейтіндіктен желіні теңестіреді.
Бүгінгі күні көптеген батареялар литийден жасалған. Олар салыстырмалы түрде қымбат, көп орын алады және шамадан тыс зарядтауды жақсы ұстамайды.

Дегенмен, бір топ жас инженерлер Финляндияның Канкаанпа қаласында осы мәселенің үнемді және қауіпсіз шешімін ұсынатын әлемдегі алғашқы құм аккумуляторын орнатуды жаңа ғана аяқтады.

«Қолжетімді жасыл электр қуатының өндірісі өскен сайын, артық мөлшерін уақытша сақтаудың қандай да бір түріне жылдам қайта бағыттау қажет», - деп түсіндіреді Маркку Илонен, технологияны әзірлеушілердің бірі және Polar Night Energy компаниясының негізін қалаушы.

Алғашқы құм аккумуляторы Ватаянкоски электр станциясында орнатылды, ол жақын маңдағы елді мекендерді орталықтандырылған жылумен қамтамасыз етеді.

Арзан электр энергиясы резистивті қыздыру деп аталатын құмды 500 ° C температураға дейін қыздырады (дәл сол принцип электр каминдері үшін жұмыс істейді).

Құмнан ауа қызады, ол жылу алмастырғыштың көмегімен батарея камерасының ішінде айналады.
Құм энергияны үнемдеу үшін тамаша, өйткені материалдың жылу сыйымдылығы жоғары, яғни ол өте баяу қызады, бірақ баяу салқындайды; әзірлеушілер сақтау орны құмды айлар бойы шамамен 500 градус температурада ұстай алады дейді.

Электр энергиясының бағасы маусымдық түрде көтеріле бастағанда, аккумулятордан шыққан ыстық ауа орталық жылу жүйесіне арналған суды жылытуға пайдаланылады. Қазірдің өзінде ол жерден пәтерлерге, кеңселерге жылу беріледі және тіпті жергілікті бассейнді жылытады.

Арзан және ашулы

Тәжірибелік құм батареясы Тампередегі бұрынғы целлюлоза зауытында әзірленді, оның қалалық кеңесі сайтты мақсатты түрде қамтамасыз етті және қажетті қаржыландыруды қамтамасыз етті.
«Егер электр станциялары ең суық қыс мезгілінде күніне бірнеше сағат жұмыс істей алатын болса, жылу өте және өте қымбат болады», - деп түсіндіреді қала үкіметіндегі энергетика және климат мәселелерін қадағалайтын Элина Сеппанен.
«Бірақ біз бұл энергияны сақтай алсақ және қажет болған жағдайда оны тез арада желіге қайта бағыттай алсақ, мұндай сақтаудан үнемдеу орасан зор болуы мүмкін».

Әзірге жауап таппаған басты сұрақ – тәжірибелік технологияның қаншалықты ауқымды екендігі. Құм батареясы қаншалықты тиімді болады? Оның энергиясы жүздеген үйді жылу мен электр қуатымен үздіксіз қамтамасыз етуге жетеді ме?

Құм жылуды тамаша сақтайды, бірақ оны желіге жеткізу үшін қажетті электр энергиясына айналдыру әлдеқайда тиімді және қымбатырақ процесс.

Дегенмен, ұзақ мерзімді перспективада бұл технология ірі өнеркәсіптік кәсіпорындар үшін өте тиімді болуы мүмкін, олардың негізгі энергия шығындары қазір негізінен қазба отындарын жағу есебінен жабылады.
Дүние жүзіндегі бірнеше басқа зерттеу топтары сол бағытта жұмыс істейді - жасыл энергия қажеттіліктері үшін құмды жылу сақтау құрылғысы ретінде пайдалану, соның ішінде Американың жаңартылатын энергия көздері жөніндегі ұлттық зертханасының командасы.

Сізді қызықтыруы мүмкін: Нью-Йорктегі басты жаңалықтар, біздің иммигранттар туралы әңгімелер және Үлкен Алма өмірі туралы пайдалы кеңестер - бәрін ForumDaily Нью -Йорктен оқыңыз.

Дегенмен, финдер бірінші болып жұмыс істейтін коммерциялық жүйені құрды - және әзірге жоба инвесторларының бірінің айтуынша, «бәрі күткендей жұмыс істеп жатыр».

«Әдіс өте қарапайым, бірақ бізге жаңа нәрсені сынап көру идеясы ұнады - мұндай нәрсені әлемде бірінші болып жасау», - деп мойындайды электр станциясының басқарушы директоры Пекка Пасси. «Бұл белгілі бір дәрежеде ақылға сыймайтын жоба шығар, бірақ мен оның сәтті аяқталатынына сенемін».

Форум күнін де оқыңыз:

Техас жағажайларына ондаған «жын қуыршақтарын» апарады: олар келушілерді қорқытады

Сүтті тұрақты тұтыну Паркинсон ауруын тудыруы мүмкін: бұл өнімді қалай ауыстыруға болады

Планета іштен жарылады: жаһандық жылынудың әсерінен газ Жердің ішектерінде пайда болады

Сіз АҚШ-тағы өмір және Америкаға иммиграция туралы маңызды және қызықты жаңалықтарды алғыңыз келе ме? — бізді қолда садақа бер! Сондай-ақ біздің парақшаға жазылыңыз Facebook. «Дисплейдегі басымдық» опциясын таңдап, алдымен бізді оқыңыз. Сондай-ақ, біздің сайтқа жазылуды ұмытпаңыз Telegram каналы  мен Instagram- Онда қызық көп. Және мыңдаған оқырмандарға қосылыңыз ФорумДүниежүзілік Нью-Йорк — онда сіз мегаполистің өмірі туралы көптеген қызықты және жағымды ақпаратты таба аласыз.