باتری شنی – نوآوری فنلاند برای ذخیرهسازی حرارت در مقیاس شهری
SD:01/12/2025
CD:03/12/2025
ناهید فوزی
یکی از تازهترین و نوآورانهترین رویکردها از فنلاند معرفی شده است: بزرگترین باتری شنی جهان که اکنون در یک روستا در جنوب هلسینکی به بهرهبرداری رسیده و شبکه گرمایش شهری را تأمین میکند. این سیستم قابلیت افزایش ظرفیت تا ده برابر را نیز دارد.
باتری شنی چگونه کار میکند؟
هسته اصلی باتری شنی، یک مخزن بزرگ فولادی دو جداره است که با لایههای متعدد عایق و حدود ۲,۰۰۰ تن سنگ صابون خردشده (پسماند صنعت شومینهسازی) پر شده است. انرژی مازاد تولیدی از منابع تجدیدپذیر، توسط المنتهای مقاومتی به گرما تبدیل شده و این گرمای تولید شده از طریق هوای داغ به داخل توده شن دمیده میشود. این فرآیند میتواند دما را تا ۶۰۰ درجه سانتیگراد بالا ببرد.
در زمان نیاز، هوا دوباره از میان ماسه داغ عبور کرده و گرما را جذب میکند تا به شکل هوای داغ، بخار یا آب گرم به شبکه گرمایش منتقل شود. این ویژگی باعث میشود سیستم بتواند دقیقاً متناسب با تقاضا، گرمای موردنیاز را تأمین کند.
https://polarnightenergy.com/wp-content/uploads/Sand-Battery-2025-4K-1216×760.jpg
مشخصات پروژه فنلاند
این باتری شنی غولپیکر توسط شرکت Polar Night Energy و با همکاری شرکت انرژی محلی ساخته شده است. ابعاد آن ۳۰ متر ارتفاع و ۱۵ متر قطر است و ظرفیت ذخیرهسازی ۱۰۰ مگاواتساعت دارد؛ یعنی ده برابر نمونه اولیه سال ۲۰۲۲.
دما هنگام شارژ بین ۶۰ تا ۴۰۰ درجه سانتیگراد متغیر است و برای بسیاری از کاربردهای صنعتی کفایت میکند. بازده کلی سیستم حدود ۸۰ درصد است، اما با افزایش مقیاس میتواند به ۹۰ درصد نیز برسد.
باتری شنی میتواند سالانه بین ۳۰۰۰ مگاواتساعت حرارت ارائه دهد؛ مقداری که نیاز گرمایی کامل روستای محل نصب (۵۰۰۰ نفر جمعیت) را پوشش میدهد. در زمستان ذخیره کامل حدود یک هفته و در تابستان تقریباً یک ماه دوام دارد.
مزیتهای کلیدی
استفاده از مواد بسیار ارزان یا پسماند صنعتی
عدم نیاز به فلزات کمیاب یا مواد سمی
طول عمر بالا (بالای ۳۰ سال)
امکان مقیاسپذیری از سطح یک ساختمان تا مقیاس صنعتی
طراحی ساده، قابل نگهداری و غیر وابسته به بازارهای جهانی مواد اولیه
کاهش انتشار CO₂ تا ۷۰ درصد در شبکه گرمایی منطقه
یکی از نقاط قوت پروژه، سیستم کنترل دیجیتال مبتنی بر هوش مصنوعی شرکت Elisa است که قیمت برق، وضعیت شبکه و دادههای آبوهوا را تحلیل میکند و بهترین زمان شارژ باتری را تعیین میکند. این سیستم همچنین در بازار «انرژی کنترلی» مشارکت میکند و بهدلیل انعطافپذیری شبکه، درآمد اضافه ایجاد میکند.
چالشها و محدودیتها
باتری شنی عمدتاً برای تولید حرارت کارآمد است و بازگردانی برق از حرارت ذخیرهشده هنوز بازده پایینی دارد (۳۰–۳۵ درصد). بنابراین برای صنایع با دمای بسیار بالا، مانند فولاد و سیمان، مناسب نیست.
مسئله مهم دیگر، نیاز به زیرساخت شبکه گرمایش شهری است؛ زیرساختی که در بسیاری از کشورها وجود ندارد یا بسیار محدود است. همچنین دادههای بلندمدت درباره عملکرد این سیستم هنوز کامل نیست.
جمعبندی
باتری شنی یک راهکار ساده، مقرونبهصرفه و پایدار برای ذخیرهسازی حرارت در مناطق سردسیر یا مناطقی با مصرف بالای گرمایش است. این فناوری شاید جایگزین همه روشهای ذخیرهسازی نشود، اما میتواند در شهرهای کوچک، صنایع متوسط و شبکههای گرمایشی محلی نقش مهمی در گذار به انرژی پاک ایفا کند.
منبع :
https://youtu.be/EbEVOa9IEgQ?si=hxBWXFbX9u4p-4N0
(2025)
