Baterai pasir terbesar di dunia telah dimulai operasinya di kota Pornainen, selatan Finlandia.
Mampu menyimpan hingga 100 MWh energi thermal dari sumber tenaga surya dan angin, hal ini akan memungkinkan penduduk untuk menghilangkan minyak dari jaringan pemanas daerah mereka, sehingga mengurangi emisi hampir 70 persen.
“Tujuan kami adalah menjadi netral karbon pada tahun 2035, dan baterai pasir adalah langkah besar menuju tujuan tersebut,” kata Mikko Paajanen, CEO dari Loviisan Lämpö, yang mengoperasikan jaringan pemanas area.
Solusi berskala industri dari perusahaan Finlandia Polar Night Energy kini menjadi pabrik produksi utama untuk jaringan tersebut. Konsumsi kayu gergajian diproyeksikan akan menurun sekitar 60 persen sebagai hasilnya, sementara boiler biomassa yang ada akan terus berfungsi sebagai cadangan dan mendukung baterai pasir selama periode permintaan puncak.
Baterai pasir semakin membesar di Finlandia
Baterai pasir 1 MW baru ini memiliki pendahulu. Pada Mei 2022, Polar Night Energy merancang yang lebih kecil untuk dipasang di sebuah stasiun tenaga di kota Kankaanpää.
Diluncarkan tepat saat Rusia memutus pasokan gas sebagai balasan
Finlandia
menggabungkan diri dengan NATO, proyek tersebut merupakan contoh tepat tentang bagaimana energi terbarukan dapat dimanfaatkan dengan cara baru.
Euronews Green sebelumnya berbicara dengan pendiri muda asal Finlandia, Tommi Eronen dan Markku Ylönen, yang mengembangkan teknologi tersebut.
“Kami sedang membicarakan tentang bagaimana – jika kami memiliki kebebasan untuk merancang sebuah komunitas untuk diri kami sendiri – bagaimana kami bisa menyelesaikan masalah energi dalam lingkungan yang terbatas seperti itu?” kata Markku mengenai inspirasi di balik Polar Night Energy pada tahun 2018.
Maka dengan cepat, terutama di bagian utara, Anda menemui masalah dengan
penyimpanan energi
jika Anda mencoba untuk menghasilkan energi sebersih mungkin.”
Teman-teman itu mulai bermain-main dengan ide-ide, akhirnya mendarat pada pasir sebagai cara yang terjangkau untuk menyimpan listrik berlimpah yang dihasilkan ketika matahari bersinar, atau angin bertiup dengan kecepatan tinggi.
Menemukan cara untuk menyimpan ini
terbarukan variabel
adalah inti dari pemanfaatan seluruh potensi mereka.
Litium
baterai bekerja dengan baik untuk aplikasi tertentu, menjelaskan Markku, tetapi selain dari itu
isu lingkungan
dan biaya, mereka tidak dapat menyerap sejumlah besar energi.
Butiran pasir, ternyata, memiliki ruang yang mengejutkan untuk penyimpanan energi.
Menara pasir di Pornainen setinggi 13 meter dan lebar 15 meter, sekitar 10 kali lebih besar dibandingkan dengan yang ada di pembangkit listrik Vatajankoski di Kankaanpää. Polar Night Energy juga sebelumnya telah menghubungkan pabrik uji ke jaringan pemanas wilayah kota Tampere.
Jadi, bagaimana cara kerja baterai pasir itu tepatnya?
Struktur sederhana ini dimulai dengan kata Polar Night Energy mengenai prototipenya. Menara tinggi diisi dengan pasir berkualitas rendah dan diisi dengan panas dari surplus tenaga surya dan
angin
listrik.
Proses ini bekerja melalui sebuah proses yang disebut pemanasan resistif, di mana panas dihasilkan melalui gesekan yang tercipta ketika arus listrik melewati bahan apa pun yang bukan superkonduktor. Udara panas kemudian diputar dalam wadah melalui pertukaran panas.
Pasir dapat menyimpan panas hingga sekitar 500 derajat Celsius selama beberapa hari hingga bahkan beberapa bulan, memberikan sumber energi yang lebih murah selama musim dingin. Ketika dibutuhkan, baterai mengeluarkan udara panas – memanaskan air dalam jaringan pemanas wilayah. Rumah, kantor, dan bahkan tempat lokal
kolam renang
semua manfaat di Kankaanpää, misalnya.
Tidak ada yang istimewa di sana,” kata Markku tentang penyimpanan. “Bagian yang rumit terjadi di komputer; kita perlu tahu bagaimana energi, atau panas, bergerak di dalam penyimpanan, sehingga kita selalu tahu berapa banyak yang tersedia dan dengan kecepatan apa kita dapat mengosongkan dan mengisi.
Bagaimana kinerja baterai pasir di Pornainen dalam melayani masyarakat?
Setelah menyempurnakan algoritma pengisian dayanya, Polar Night Energy telah berhasil memperbesar teknologi penyimpanan di Pornainen.
“Proyek ini berjalan sangat mulus,” kata Wali Kota Pornainen Antti Kuusela.
Banyak bangunan di kota, termasuk sekolah menengah lengkap, balai kota, dan perpustakaan, bergantung pada pemanas daerah.
Pornainen ingin menjadi pemimpin di bidang solusi energi berkelanjutan, dan kami menyambut semua inovasi yang mendukung tujuan tersebut. Salah satu target utama dalam strategi kami adalah mencapai netral karbon, dan baterai pasir memainkan peran penting dalam mencapai hal itu.
Secara keseluruhan, baterai pasir diharapkan dapat mengurangi emisi karbon dioksida setara sebanyak 160 ton per tahun.
Kapasitas penyimpanan energi termal baterai setara hampir dengan satu bulan permintaan panas di musim panas dan satu minggu permintaan panas di musim dingin di Pornainen, kata Polar Night Energy.
Apakah pasir merupakan bahan yang berkelanjutan?
“Kami ingin menemukan sesuatu yang dapat ditemukan hampir di mana saja di dunia,” kata Markku. Tapi, apakah pasir seumumnya seperti yang kita kira?
Permintaan untuk bahan konstruksi diperkirakan akan meningkat sebesar 45 persen dalam 40 tahun mendatang, menurut studi Belanda terbaru. Pasir bangunan biasanya diekstraksi dari sungai dan danau, dan ‘
pencuri pasir
sedang mempercepat kehilangan mereka dari ekosistem-ekosistem ini.
Namun menurut para insinyur Finlandia, sebenarnya tidak masalah di mana pasir berasal. Meskipun awalnya digunakan pasir pembangunan (untuk membatasi emisi transportasi), baterai pasir bekerja dengan bahan yang mirip pasir yang memiliki kepadatan cukup tinggi, dalam parameter termodinamika tertentu.
Di Pornainen, Polar Night Energy telah menemukan bahan yang berkelanjutan dalam bentuk serpihan batu kapur; sebuah produk sampingan dari produksi perusahaan Finlandia yang memproduksi perapian yang mampu menyimpan panas.
Tulikivi adalah perusahaan yang terkenal dan tradisional,” kata Naskali. “Batuan sabun yang mereka gunakan adalah hal yang sangat Finlandia.
Kami selalu memilih media penyimpanan energi termal berdasarkan kebutuhan pelanggan. Mengevaluasi dan menguji berbagai bahan sangat penting bagi kami untuk menggunakan bahan yang cocok dalam hal sifat-sifatnya, efisiensi biaya, dan promosi
ekonomi sirkular
, dia menambahkan.
Polar Night Energy memiliki ambisi besar untuk mengembangkan teknologinya secara global dan saat ini sedang dalam “diskusi aktif” dengan mitra baik dari Finlandia maupun internasional. Pada awal musim semi yang lalu, perusahaan mengumumkan uji coba di Valkeakoski untuk mengeksplorasi konversi energi termal yang disimpan kembali menjadi listrik.
Seperti yang dikatakan Markku kepada kita pada tahun 2022, “kami ingin membangun penyimpanan yang berukuran seratus kali lebih besar di seluruh dunia secepat mungkin.”
