طورت شركة ناشئة في فنلندا نظام تخزين حراري صديق للبيئة ومنخفض التكلفة وفعال في نفس الوقت يعتمد على الرمال العادية. لتوفير عمليات التدفئة خلال فترة الشتاء لتحل محل العمليات التقليدية في هذا السياق، والتي تعتمد على الاحتراق، على سبيل المثال، وترتبط بانبعاثات الدفيئة.
يمكن للنظام، الذي تبنيه الشركة الفنلندية Polar Night Energy حاليًا في تامبيري، تدفئة المباني باستخدام الطاقة المتجددة مثل الشمس أو الرياح التي يتم تخزينها طوال اليوم وطوال الليل وطوال الشتاء.
على عكس غالبية حلول التكنولوجيا النظيفة المعقدة اليوم، والتي غالبًا ما تُصنع من مواد نادرة وباهظة الثمن، يتكون نظام تخزين وتوزيع الحرارة التابع للشركة الفنلندية من أنابيب بسيطة ومضخات وصمامات والمكون الرئيسي للعملية، وهو الرمل.
داخل النظام، تعمل التدفئة التي تعمل بالكهرباء المشتقة من الطاقة المتجددة على رفع درجة حرارة الهواء إلى أكثر من 600 درجة مئوية. ويتم تدوير الهواء الساخن عبر شبكة من الأنابيب داخل وعاء تخزين حراري ضخم مملوء بالرمال.
ثم يتدفق الهواء الساخن مرة أخرى من الوعاء إلى مبادل حراري، حيث يقوم بتسخين المياه التي يتم تدويرها بعد ذلك من خلال أنظمة التدفئة بالمبنى. وتضمن سعة تخزين الرمال الحرارية بقاء الهواء المتدفق ساخنًا بدرجة كافية للحفاظ على تدفئة المياه (والمباني).
قال تومي آيرونن، الرئيس التنفيذي لشركة Polar Knight Energy: “عندما تسأل الناس عن الطاقة النظيفة، فإنهم يفكرون في الكهرباء”.
وتابع: “يجب أن نحد من الانبعاثات الناتجة عن التدفئة، حيث أن 82% من الانبعاثات المرتبطة بالطاقة في فنلندا تأتي من تدفئة المباني المنزلية”. وأضاف “نريد استبدال كل ذلك إذا أردنا أن يكون لدينا أي أمل في تحقيق أهدافنا المناخية العالمية”.
بطاريات الرمل
بالنظر إلى أن تخزين الطاقة وتوزيعها لا يقل أهمية عن توليدها، فإن نظام الطاقة الليلية القطبية يواجه نفس التحديات الأساسية مثل أي بنية تحتية أخرى للطاقة. وهذه التحديات هي الحاجة إلى توفير الطاقة للناس متى وحيثما يحتاجون إليها وبسعر معقول أيضًا.
تواجه البنية التحتية التقليدية القائمة على الاحتراق هذه التحديات بطرق مألوفة. حيث يتم تخزين الوقود مثل النفط والغاز ونقله إلى حيث يمكن حرقه.
تدعم الشبكة الكهربائية أيضًا التوزيع الفعال للطاقة وتستفيد من الطاقة المتولدة من خلال الوسائل المتجددة مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية.
وللاعتماد على الطاقة المتجددة لتوليد الكهرباء، تظل الطبيعة المتقطعة للطاقة الشمسية وطاقة الرياح مشكلة مستعصية. لا تزال هناك حاجة إلى تخزين الطاقة للحفاظ على إنتاج ثابت للطاقة.
حتى مع التطورات الحديثة في تكنولوجيا البطاريات، يظل تخزين الطاقة الكهربائية مكلفًا نسبيًا، خاصة على النطاق المطلوب لتدفئة المباني.
للتغلب على هذا، اعتمد نظام الشركة الفنلندية على تخزين حرارة (أرخص) بدلاً من تخزين الكهرباء (باهظ الثمن).
تقوم العديد من أنظمة التدفئة التقليدية بالفعل بتخزين وتوزيع الحرارة عن طريق الاحتفاظ بالمياه الدافئة ثم إرسالها إلى المباني السكنية.
