'모래 배터리'는 녹색 에너지의 큰 문제를 해결할 수 있습니다

핀란드 연구원들은 한 번에 몇 달 동안 녹색 전력을 저장할 수 있는 세계 최초의 완전히 작동하는 "모래 배터리"를 설치했습니다.

개발자들은 이것이 녹색 에너지의 주요 문제인 연중 공급 문제를 해결할 수 있다고 말합니다.

저품위 모래를 사용하여 태양열이나 풍력의 값싼 전기로 만든 열로 장치를 충전합니다.

모래는 약 500C의 열을 저장하므로 에너지가 더 비싼 겨울에 집을 따뜻하게 할 수 있습니다.

전력회사에 따르면 모래전지가 장착되어 잘 작동하고 있습니다.

핀란드는 가스의 대부분을 러시아에서 가져오기 때문에 우크라이나 전쟁으로 인해 녹색 전력 문제가 심각하게 부각되었습니다.

EU에서 러시아 국경이 가장 길고 모스크바는 핀란드가 NATO에 가입하기로 결정한 후 가스와 전기 공급을 중단 했습니다.

특히 길고 추운 핀란드 겨울이 다가오면서 열과 빛의 근원에 대한 우려가 정치인과 시민 모두를 사로잡고 있습니다.

그러나 핀란드 서부의 작은 발전소 한 구석에는 이러한 걱정을 덜어줄 수 있는 새로운 기술이 있습니다.

이 장치의 핵심 요소는? 칙칙한 회색 사일로 안에 높이 쌓인 약 100톤의 건축업자의 모래.

이 거칠고 준비된 곡물은 가장 필요할 때 전력을 저장하는 간단하고 비용 효율적인 방법일 수 있습니다.

기후 변화와 화석 연료의 급격한 가격 상승으로 인해 신재생 에너지 생산에 대한 투자가 급증하고 있습니다.

그러나 새로운 태양광 패널과 풍력 터빈을 국가 그리드에 빠르게 추가할 수 있지만 이러한 추가 소스는 또한 큰 문제를 안고 있습니다.

가장 어려운 질문은 간헐성에 관한 것입니다. 태양이 빛나지 않고 바람이 불지 않을 때 조명을 어떻게 유지합니까?

전력망에 더 많은 재생 가능 에너지를 추가한다는 것은 네트워크의 균형을 유지하기 위해 다른 에너지원을 늘려야 한다는 것을 의미합니다. 너무 많거나 적은 전력이 네트워크를 붕괴시킬 수 있기 때문입니다.

이러한 문제에 대한 가장 확실한 해답은 그리드가 친환경화됨에 따라 에너지 수요를 저장하고 균형을 맞출 수 있는 대규모 배터리입니다.

배터리 파일럿 플랜트에서 사용되는 모래 양동이

현재 대부분의 배터리는 리튬으로 만들어 지고 물리적 공간이 크고 비용이 많이 들며 제한된 양의 초과 전력만 처리할 수 있습니다.

그러나 Kankaanpää라는 마을에서 젊은 핀란드 엔지니어 팀이 모래로 만든 배터리의 첫 번째 상업적 설치를 완료했습니다. 이 배터리는 저장 문제를 저렴하고 충격이 적은 방식으로 해결할 수 있다고 생각합니다.

이 제품을 개발한 Polar Night Energy 의 두 설립자 중 한 명인 Markku Ylönen은 "이용 가능한 친환경 전기가 이렇게 급증할 때마다 우리는 그것을 정말 빨리 저장고에 넣을 수 있기를 원합니다."라고 말했습니다 .

이 장치는 해당 지역의 지역 난방 시스템을 운영하는 Vatajankoski 발전소에 설치되었습니다.

저비용 전기는 저항 가열(전기 화재를 작동시키는 동일한 과정)에 의해 모래를 최대 500C까지 데웁니다.

이것은 열교환기를 통해 모래에서 순환되는 뜨거운 공기를 생성합니다.

모래는 열을 저장하는 데 매우 효과적인 매체이며 시간이 지남에 따라 손실이 거의 없습니다. 개발자들은 그들의 장치가 몇 달 동안 500C에서 모래를 유지할 수 있다고 말합니다.

따라서 에너지 가격이 더 높을 때 배터리는 지역 난방 시스템을 위해 따뜻한 물을 방출하는 뜨거운 공기를 방출하고 가정, 사무실 및 지역 수영장까지 펌핑됩니다.

모래 배터리 아이디어를 생각해 낸 핀란드 연구원 Markku Ylönen과 Tommi Eronen

비용 절감 곡물

모래 배터리에 대한 아이디어는 탐페레(Tampere)시의 이전 펄프 공장에서 처음 개발되었으며 시의회는 작업 공간을 기부하고 이 작업을 시작하기 위한 자금을 제공했습니다.

도시의 에너지 및 기후 전문가인 Elina Seppänen은 "가장 추운 겨울철에 몇 시간 동안만 작동하는 발전소가 있다면 비용이 매우 많이 들 것입니다."라고 말했습니다.

"하지만 사용과 열 저장을 위한 유연성을 제공하는 이러한 종류의 솔루션이 있다면 비용 측면에서 많은 도움이 될 것입니다."

모래 배터리는 가정, 사무실 및 지역 수영장을 데우는 데 도움이 됩니다.

현재 가장 큰 과제 중 하나는 기술을 확장하여 실제로 차이를 만들 수 있는지 여부입니다. 개발자는 이 기술을 사용하여 열뿐만 아니라 전기도 얻을 수 있습니까?

모래가 전력망에 전력을 반환하는 데만 사용되면 효율성이 급격히 떨어집니다.

그러나 장기적으로 녹색 에너지를 열로 저장하는 것은 식품 및 음료, 섬유 또는 의약품에 사용되는 대부분의 공정 열이 화석 연료의 연소에서 나오는 산업에 큰 기회입니다.

미국 국립 재생 에너지 연구소(US National Renewable Energy Laboratory)와 같은 다른 연구 그룹 은 녹색 전력을 위한 실행 가능한 배터리 형태로 모래를 적극적으로 검토하고 있습니다.

그러나 핀란드인은 시스템에 투자한 사람에 따르면 현재까지 잘 작동하고 있는 상업 시스템을 처음으로 가지고 있습니다.

Vatajankoski 발전소의 전무이사인 Pekka Passi는 "정말 간단하지만 우리는 새로운 것을 시도하는 아이디어가 마음에 들었습니다. 세계 최초로 이와 같은 일을 하는 것이 좋습니다."라고 말했습니다.

"당신이 원한다면 조금 미친 것 같지만 성공할 것이라고 생각합니다."