Kérjük itt adja meg a belépéshez szükséges adatokat. A regisztrációhoz vegye fel a kapcsolatot kollégánkkal.
Kérjük itt adja meg a belépéshez szükséges adatokat. A regisztrációhoz vegye fel a kapcsolatot kollégánkkal.
Kérjük, itt adja meg a belépéshez szükséges adatokat. A regisztrációhoz vegye fel a kapcsolatot kollégánkkal.
Lehetséges, hogy megtalálták a megoldást a zöldenergia egyik legégetőbb kérdésére, méghozzá arra, hogyan lehet megújuló energiából egész évben egyenletes áramellátást biztosítani az évszakok szerint változó időjárási körülmények között. A finnországi Vatajankoski erőműben található válasz rendkívül egyszerű, nagy mennyiségben előforduló és ennek köszönhetően olcsó: a homok.1
A Vatajankoski erőműben található a világ első kereskedelmi méretű homokakkumulátora. A 7 méter magas acélkonténerbe zárt akkumulátor 100 tonna gyengébb minőségű építőipari homokból, két távfűtő csőből és egy ventilátorból áll. A homok azután válik akkumulátorrá, hogy 600 °C-osra felmelegítik villamos energiával, amelyet szélturbinák és napelemek termelnek. Ennek segítségével felfűtik a homokszemcsék közt található levegőt, majd ezt a forró levegőt egy ventilátorral keringtetik az akkumulátor belsejében.
A vastag szigetelés gondoskodik a homokakkumulátor állandó 600 °C-os hőmérsékletéről, akkor is, ha kint fagypont alá csökken a hőmérséklet. Ez különösen fontos, mert a finnországi Kankanpääben a téli átlaghőmérséklet 0 °C alatt van. Az akkumulátor 8000 kWh hőenergiát képes tárolni. Amikor megnövekszik az energiaigény, a szerkezet hőcserélő csöveken keresztül mintegy 200 kW energiát bocsát ki, amely elegendő ahhoz, hogy száz otthon és egy nyilvános uszoda fűtését és melegvíz-ellátását biztosítsa. Az akkumulátort éjszakánként töltik fel, amikor az áram olcsóbb.
Az építőiparban a kiváló minőségű folyami homokért folyik a harc, és ez globális hiányt szül, azonban a finnországi vállalat megelégszik a rosszabb minőségű homokkal is, amelyre az építőiparnak már nincsen szüksége. A homokakkumulátorban az egyetlen cserélendő eszköz a ventilátor lehet, mint mozgó alkatrész, míg a hőcserélő csövek és a homok nem kopik el, hiszen a előbbiben nem folyadék, hanem csak forró levegő kering.
A homok nagyon hatékonyan tartja a hőt, hosszú ideig képes eltárolni a hőenergiát. Emellett nagyon hosszú az élettartama is, akárhányszor felmelegedhet és lehűlhet, nem szükséges regenerálni. Egy idő után sűrűbb lesz, így csökken a térfogata, ekkor még több homokot adnak hozzá.
Négy fiatal finn mérnök, Tommi Eronen, Markku Ylönen, Liisa Naskali és Ville Kivioja, akik feltalálták a homokelemet, már gyerekkoruk óta ismerik egymást, összekötötte őket a közös atlétikai szenvedély.
A hagyományos finn kandallók adták az alapötletet a találmányukhoz, mert azok kőből és homokból készülnek. Mindeközben mindenki számára világossá vált, hogy az éghajlatváltozás és a felmelegedés nem csak kitaláció. A finnországi telek is melegebbek és rövidebbek lettek.
Eronenben felmerült a kérdés, miközben a hagyományos finn kandallókról olvasott, hogy nem lenne-e alkalmasabb a víz helyett egy szilárd anyag az energia tárolására. Hosszas tervezgetések és kísérletek után 2022 júliusában megépítették az első kereskedelmi forgalomban kapható homokakkumulátort.
A nap- és a szélenergia életképes tárolása különösen fontos az északi országok számára, ahol télen hosszú ideig sötét van, és megnövekedett a hőszükséglet, nyáron viszont sokáig süt a nap. A megújuló energiaforrásokból származó zöld energia működőképes eltárolása megoldás lehet az Oroszország és Ukrajna közötti háború eredményezte energiaválságra is. „Az egyetlen kiút az energiaválságból az, ha nagymértékben beruházunk a megújuló és kibocsátásmentes energiatermelésbe” – jelentette ki Finnország miniszterelnöke, Sanna Marin.
De miként viszonyul a homokakkumulátor teljesítménye más akkumulátorokéhoz, például a lítiumion-akkumulátorokéhoz?
Az egyik nagy probléma a lítiumion-akkumulátorokkal, amelyeket laptopjaink, telefonjaink és elektromos járműveink energiaellátására használunk, hogy folyamatosan csökken a teljesítményük, még akkor is, amikor nem használjuk őket. Ezzel szemben a homokelemekben nem zajlik kémiai reakció, így ezek nem mennek át hasonló öregedési folyamaton.
Emellett léteznek környezetvédelmi aggályok, mert a lítiumnak sokkal nagyobb a környezeti hatása, mint a homoké. Minden egyes tonna finomított lítium előállításakor körülbelül három, de akár kilenc tonna szén-dioxidot bocsátanak ki, attól függően, hogy milyen módszerrel nyerik ki a fémet.
A homokakkumulátorok esetében is vannak korlátok. Ezek a szerkezetek ötöd- vagy tizedannyi energiát képesek tárolni, szemben a hagyományos kémiai elemekkel. Azonban a homokakkumulátor sokkal költséghatékonyabb megoldás. A csapat számításai szerint az akkumulátoruk nyolcszor-tízszer olcsóbb, mint egy lítiumion-akkumulátor, amely ugyanannyi energia tárolására képes.
A kép forrása: www.greendex.hu