První termální písková baterie v provozu. Kredit: Polar Night Energy.

Obnovitelné zdroje energie bývají vrtošivé a jejich efektivní využívání ve velkém měřítku se neobejde bez masivních baterií, do nichž lze uložit ohromné množství energie. V poslední době se objevuje spousta typů takových baterií, od víceméně klasických lithium-iontových baterií o velkých rozměrech, až po gravitační baterie a podobné výstřední koncepty. Každá z baterií má své výhody i nevýhody. Stále ale zůstává prostor pro nové designy, které mohou být až šokující.

Markku Ylönen. Kredit: M. Ylönen.

Finská společnost s přiléhavým názvem Polar Night Energy právě spustila v komerčním provozu a ve světové premiéře velkokapacitní termální baterii, která je založená na … hromadě písku. Baterie pracuje v areálu energetické společnosti Vatajankoski, v západním Finsku.

Konstrukce pozoruhodné baterie je jednoduchá. Jde o termální systém pro ukládání energie, který tvoří izolovaná ocelová nádrž o výšce 7 metrů a šířce 4 metry, plná čistého písku. Písek je možné zahřát nebo spíše rozžhavit pomocí jednoduchého tepelného výměníku, který je umístěný uprostřed nádrže. Zařízení pojme úctyhodných 8 MWh, přičemž písek je v takovém případě rozžhavený na cca 500-600 °C. Uloženou energii je možné opětovně vyzvednout v podobě tepla. Společnost Vatajankoski využívá takto uložené teplo, společně s odpadním teplem jejich datových serverů, pro lokální systém distribuce tepla, který rozvádí energii pomocí ohřáté vody.

Spoluzakladatel Polar Night Energy Markku Ylönen upozorňuje, že právě díky tomu, že jde stále o teplo a nikoliv elektřinu, je jejich technologie velice efektivní. Převést elektřinu na teplo je podle něj hračka. Ale opačně je to komplikované a vyžaduje to turbíny a další složitá zařízení. Jejich systém prostě používá teplo jako teplo. Ukládá teplo na celé měsíce s jen minimálními ztrátami a jeho životnost odhadují na desítky let.

Písek použitý v pískové baterii. Kredit: Polar Night Energy.

Písková baterie obsahuje úplně obyčejný písek. Jen musí být suchý a nesmí obsahovat hořlavé příměsi. Celá technologie je tak jednoduchá a levná, že podle Polar Night Energy činí celkové náklady zhruba 10 dolarů na 1 kWh. Provoz takové baterie je jednoduchý, plně automatizovaný a levný.

Jak uvádí Polar Night Energy, pískové baterie by bylo možné provozovat i v podstatně větším měřítku. Některé zvažované designy by mohly pojmout kolem 20 GWh, přičemž by obsahovaly písek rozpálený až na zhruba 1 000 °C. Veliké pískové baterie by mohly vzniknout například v podzemí, v místech bývalých dolů. Samotná konstrukce baterií není nijak zvlášť nákladná. Největší investice by spolkla rozvodná síť potrubí pro přenos tepla. Na světě je přitom celá řada oblastí, kde spoléhají na komunitní rozvody tepla, v nichž by se písková baterie dobře uplatnila. Kromě Skandinávie je to například sever Číny nebo Spojené státy.

Video: How the world's first sand battery stores green power - BBC News

Literatura

New Atlas 5. 6. 2022.