Finlanda a introdus o tehnologie inovatoare în domeniul stocării energiei termice, bazată pe un sistem de baterii cu nisip în mișcare. Această metodă schimbă modul în care căldura este acumulată și utilizată pentru procese industriale, eliminând dependența de combustibili fosili și promovând utilizarea energiei regenerabile.
Funcționarea bateriei cu nisip în mișcare
Noile baterii termice implică două rezervoare de mari dimensiuni, unul pentru nisipul fierbinte și altul pentru cel răcit. În faza de încărcare, nisipul rece este transportat către un sistem de încălzire, unde atinge temperaturi de până la 800°C, cu planuri de a ajunge la 1.000°C în etapele viitoare. După încălzire, acest nisip este transferat în rezervorul de stocare izolat, cu pereți termicamente și vacuum intern pentru reducerea pierderilor de căldură.
Procesul de descărcare implică extragerea nisipului fierbinte din rezervor, trecerea printr-un schimbător de căldură și transferul căldurii către un circuit de apă, generând abur industrial. După utilizare, nisipul recișor este recirculat pentru cicluri repetate de stocare și eliberare a căldurii.
Beneficii și performanțe ale sistemului
Principala avantaj este viteza de transfer termic, care depășește semnificativ sistemele statice tradiționale, precum cele bazate pe steatit sau nisip fix. Materialul în mișcare permite un transfer de energie de până la zece ori mai rapid, fiind capabil să livreze până la 10 MW putere termică pentru o capacitate de 100 MWh, în comparație cu 1 MW pentru modelele tradiționale.
Configurațiile dezvoltate variază de la sisteme mici de 1 MW și 20 MWh, până la unități industriale de 20 MW și 500 MWh. Acestea sunt proiectate pentru producerea de abur industrial, nu pentru apă caldă, optimizând raportul între putere și capacitate pentru eficiență maximă.
Valorile de eficiență pentru aceste sisteme sunt cuprinse între 85–94% pentru stocarea pe termen scurt și 80–85% pentru stocarea pe termen lung. Aceste rezultate fac tehnologia extrem de competitivă în domeniul stocării termice la scară industrială.
Aplicații și perspective
Prima aplicație practică este operațională într-o fabrică din Finlanda, unde bateria produce abur pentru procesele de fabricație. Încărcarea se realizează din surse regenerabile locale sau din rețea, în condițiile în care combustibilii fosili sunt complet eliminați din proces.
Noul sistem se distinge prin faptul că nu mai reprezintă un concept experimental, ci o soluție reală pentru decarbonizarea industriei grele. Bateriile cu nisip mobil permit gestionarea eficientă a căldurii, fiind scalabile și sustenabile, cu potențialul de a înlocui metodele poluante folosite în procesele industriale critice.