मुख्य तथ्य
- फिनिश कंपनी ने फिनलैंड के एक कस्बे में रेत की बैटरी लगाई है।
- ऊर्जा को महीनों तक रेत में गर्मी के रूप में संग्रहित किया जाता है, जिसका उपयोग सर्दियों के दौरान निवासियों को पाइप से पानी गर्म करने के लिए किया जाता है।
- नवीकरणीय ऊर्जा उत्पादन में वृद्धि के साथ, सस्ते भंडारण समाधान समय की आवश्यकता है, विशेषज्ञों का सुझाव है।
हरित ऊर्जा में सिर्फ पीढ़ी के अलावा और भी बहुत कुछ है। सभी स्वच्छ ऊर्जा को संग्रहीत करने के लिए कुशल और पर्यावरण के अनुकूल तंत्र खोजना उतना ही महत्वपूर्ण है।
भले ही शोधकर्ता गगनचुंबी इमारतों को विशाल बैटरी में बदलने के लिए काम कर रहे हैं, फ़िनलैंड में पोलर नाइट एनर्जी (पीएनई) ने पहली व्यावसायिक रेत बैटरी स्थापित की है, जो कई महीनों तक ऊर्जा स्टोर कर सकती है, सर्दियों में घरों को गर्म करने के लिए जब ऊर्जा की आवश्यकता होती है.
“नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों जैसे पवन और सौर ऊर्जा का उत्पादन अत्यधिक अस्थिर है, और केवल समय में खपत के साथ आंशिक रूप से अतिव्यापी है,” पीएनई अपनी वेबसाइट पर बताता है। "हमारी तकनीक सस्ती और स्वच्छ अधिशेष बिजली को मूल्यवान गर्मी में एक किफायती तरीके से परिष्कृत करने का एक तरीका प्रदान करती है जिसका उपयोग सबसे अधिक आवश्यकता होने पर किया जा सकता है।"
डाउन टू अर्थ
सीधे शब्दों में कहें तो रेत की बैटरी बिजली को गर्मी में बदल देती है, जिसे बाद में इस्तेमाल के लिए स्टोर कर लेती है। रेत न केवल गर्मी के भंडारण के लिए सबसे सस्ते माध्यमों में से एक है, बल्कि यह बहुत कुशल भी है और समय के साथ बहुत कम खोती है।
लिथियम-आयन बैटरी के विपरीत, एक रेत बैटरी परिवेश के तापमान को बढ़ाने के लिए प्रतिरोधक हीटिंग का उपयोग करती है, जिसे बाद में हीट एक्सचेंजर की मदद से रेत में स्थानांतरित कर दिया जाता है।रेत में बहुत अधिक पिघलने वाला तापमान होता है जो सैकड़ों डिग्री फ़ारेनहाइट होता है। महत्वपूर्ण रूप से, रेत गर्मी ऊर्जा को महीनों तक संग्रहीत कर सकती है, जिससे रेत बैटरी एक व्यवहार्य दीर्घकालिक भंडारण समाधान बन जाती है।
PNE ने पश्चिमी फ़िनलैंड के कंकनपा शहर में एक छोटी ऊर्जा उपयोगिता में पहली व्यावसायिक रेत बैटरी लगाई है। बैटरी एक साइलो का रूप लेती है जो लगभग 100 टन रेत से भरी होती है।
वर्तमान में, बैटरी जिले के लिए केंद्रीय हीटिंग सिस्टम को शक्ति प्रदान करती है। पीएनई के अनुसार, जब आवश्यक हो, बैटरी में गर्म हवा का उपयोग गर्म पानी के लिए किया जा सकता है, जिसे बाद में आसपास के कार्यालयों और घरों में पंप किया जाता है।
फिनिश रेत की बैटरी में 100 kW ताप शक्ति है, और कुल भंडारण क्षमता 8 MWh है। कंपनी के अनुसार, बैटरी की कीमत $10 प्रति किलोवाट-घंटे से कम है, और एक बार चालू होने पर "दसियों वर्षों" तक चल सकती है।
… अर्थशास्त्र प्रणाली की पूंजी लागत पर टिका है जहां थर्मल ऊर्जा भंडारण प्रौद्योगिकियां वादा दिखाती हैं।
इसके अलावा, पीएनई के पास हिडन्रांता, टाम्परे में एक छोटा 3 मेगावाट परिचालन परीक्षण पायलट भी है, जो एक स्थानीय जिला हीटिंग ग्रिड से जुड़ा है, और कुछ इमारतों के लिए गर्मी प्रदान करता है। कंपनी ने इस पायलट का उपयोग रेत बैटरी समाधान के परीक्षण, सत्यापन और अनुकूलन के लिए किया। पायलट प्रोजेक्ट को अपनी कुछ ऊर्जा 100 वर्ग मीटर के सोलर पैनल एरे से और बाकी पारंपरिक इलेक्ट्रिक ग्रिड से मिलती है।
दीर्घकालिक समाधान
दुनिया भर में अक्षय हरित ऊर्जा के उत्पादन को अधिकतम करने के बढ़ते प्रयास के कारण शोधकर्ता इस ऊर्जा को बाद में उपयोग के लिए संग्रहीत करने के लिए नवीन समाधानों के लिए छल कर रहे हैं।
जबकि लिथियम और अन्य खनिजों से बनी पारंपरिक रासायनिक बैटरियों को इस कार्य के लिए फिर से तैयार किया जा सकता है, वे लंबे समय में टिकाऊ नहीं हैं और न ही लागत प्रभावी हैं, जब अक्षय स्रोतों से बिजली का एक बड़ा हिस्सा उत्पन्न होगा, तर्क देते हैं पीएनई.
पीएनई के अलावा, कई अन्य शोधकर्ता ऊर्जा भंडारण के साधन के रूप में रेत बैटरी के उपयोग की खोज कर रहे हैं।यूएस नेशनल रिन्यूएबल एनर्जी लेबोरेटरी (NREL) ENDURING प्रोजेक्ट ने थर्मल एनर्जी स्टोरेज सॉल्यूशन को सफलतापूर्वक प्रोटोटाइप किया है जो रेत को स्टोरेज माध्यम के रूप में उपयोग करता है।
NREL के शोधकर्ता पैट्रिक डेवनपोर्ट ने कहा कि ENDURING प्रोजेक्ट ने 50% राउंड-ट्रिप दक्षता को पार करने के लिए एक स्पष्ट मार्ग प्रदर्शित करने में मदद की। राउंड-ट्रिप दक्षता भंडारण में डाली गई और बाद में पुनर्प्राप्त की गई बिजली का प्रतिशत निर्दिष्ट करती है। राउंड-ट्रिप दक्षता जितनी अधिक होती है, भंडारण प्रक्रिया में उतनी ही कम ऊर्जा नष्ट होती है।
यह महत्वपूर्ण है क्योंकि रेत की बैटरी गर्मी को संग्रहित करने और छोड़ने के लिए अच्छी होती है, लेकिन जब बिजली ग्रिड में बिजली वापस करने की बात आती है तो यह बहुत कुशल नहीं होती है, बीबीसी की फ़िनिश बैटरी पर रिपोर्टिंग को देखता है।
लाइफवायर के साथ एक ईमेल एक्सचेंज में, डेवनपोर्ट ने जोर देकर कहा कि हालांकि रेत बैटरी की राउंड-ट्रिप दक्षता लिथियम-आयन जैसी आधुनिक रासायनिक बैटरी के लिए मेल नहीं खाती है, लेकिन वे नुकसान की भरपाई करने से कहीं अधिक हैं अत्यधिक स्केलेबल, और उनकी अत्यधिक कम पूंजीगत लागत के लिए।
"बिजली की नियमित कम लागत (कभी-कभी मुफ्त या यहां तक कि उपयोग करने के लिए भुगतान) की संभावना के साथ, राउंड-ट्रिप दक्षता कम महत्वपूर्ण हो जाती है," डेवनपोर्ट ने जोर दिया। "इसके बजाय, अर्थशास्त्र सिस्टम पूंजीगत लागत पर टिका है जहां थर्मल ऊर्जा भंडारण प्रौद्योगिकियां वादा दिखाती हैं।"
