به گزارش تحریریه، به نقل از بی بی سی، یکی از مشکلات اصلی تولید انرژی پاک از منابع تجدیدپذیر مانند نور خورشید و باد این است که این منابع همیشه آماده استفاده نیستند و نمی‌توان انرژی تولیدی در زمان دسترسی زیاد به آنها را برای استفاده در زمان‌های دیگر ذخیره کرد.

روش ابداعی پژوهشگران فنلاندی شامل استفاده از ماسه معمولی است که با گرمای تولید شده از برق ارزان خورشیدی یا بادی شارژ می‌شود.

شن و ماسه گرمای حدود ۵۰۰ درجه سانتیگراد را ذخیره می‌کند تا در زمستان که تولید انرژی گران‌تر و مصرف آن بیشتر است برای گرم کردن خانه‌ها مورد استفاده قرار گیرد.

فنلاند بخش مهمی از گاز مورد نیاز خود را از روسیه تامین می‌کند و جنگ اوکراین و قطع گاز ارسالی از روسیه استفاده از انرژی پاک را در کانون توجه قرار داده است.

فنلاند طولانی‌ترین مرز کشورهای عضو اتحادیه اروپا با روسیه را دارد و در پی تصمیم این کشور به عضویت در پیمان ناتو، روسیه صادرات گاز و برق به این کشور را متوقف کرده است.

در حالی‌که نگرانی در مورد تامین گرما و نور به ویژه در زمستان طولانی و سرد فنلاند، فکر سیاستمداران و شهروندان را به یک اندازه مشغول کرده، در گوشه‌ای از نیروگاه کوچکی در غرب فنلاند، فناوری جدیدی ابداع شده که می‌تواند بخشی از این نگرانی را کاهش دهد.

عنصر اصلی در دستگاه جدید حدود ۱۰۰ تن شن و ماسه ساختمانی است که در داخل یک سیلو به رنگ خاکستری انباشته شده است.

این توده دانه‌های شن و ماسه می‌تواند نشان‌دهنده راهی ساده و مقرون به صرفه برای ذخیره انرژی و استفاده از آن در زمانی باشد که بیشتر مورد نیاز است.

به دلیل نگرانی جهانی از تغییرات آب و هوایی همراه با افزایش سریع قیمت سوخت‌های فسیلی در چند ماه اخیر، سرمایه‌گذاری در تولید انرژی‌های تجدیدپذیر افزایش یافته است.

اما در حالیکه پانل‌های خورشیدی و توربین‌های بادی جدید را می‌توان به سرعت به شبکه‌های توزیع برق اضافه کرد، استفاده از این منابع چالش‌های جدیدی را در پی دارد.

مهم‌ترین چالش این است که وقتی خورشید نمی‌درخشد و باد نمی‌وزد چراغ‌ها را چگونه می‌توان روشن نگه داشت؟

تا کنون رایج‌ترین شیوه برای ذخیره برق نصب باتری‌های بزرگ بوده که در زمان وفور انرژی شارژ شده و هنگام نیاز به برق، تخلیه می‌شود.

اما در حال حاضر، بیشتر این باتری‌ها از فلز لیتیوم ساخته می‌شود که هم تولید آنها نیاز به انرژی زیاد دارد و هم بسیار گران هستند و فقط توانایی ذخیره مقدار محدودی انرژی را دارند.

اما در شهر کانکانپا Kankaanpää، یک گروه از مهندسان جوان فنلاندی نصب تجاری اولین باطری شنی را تکمیل کردند. به گفته آنان، این شیوه می‌تواند مشکل ذخیره کردن انرژی را به روشی ساده و کم هزینه حل کند.

مارکو یلونن، یکی از دو بنیانگذار شرکت انرژی شب قطبی که مبتکر این شیوه است می‌گوید: «هر زمان که تولید زیاد الکتریسیته پاک در دسترس باشد آن را می‌توانیم برای بعد ذخیره کنیم.»

دستگاه ابتکاری این شرکت در نیروگاه واتاجانکوسکی نصب شده که مسئول شبکه گرمایش منطقه است.

در این روش، برق ارزان قیمت تولیدی از منابع تجدیدپذیر برای گرم کردن شن تا ٥٠٠ درجه به کار می‌رود. این گرمایش نتیجه مقاومت شن در برابر برق است، یعنی همان نوع مقاومتی که در فلز مورد استفاده در بخاری‌ها وجود دارد.

شن و ماسه مواد موثری برای ذخیره گرماست و در طول زمان، بخش کمی از این گرما را از دست می‌دهد. ابداع کنندگان دستگاه جدید می‌گویند که می‌توان گرمای تا ٥٠٠ درجه سانتیگراد را برای چند ماه در شن و ماسه ذخیره کرد و وقتی که مقدار برق کمتر و بهای آن بالاتر است، آن را برای گرم کردن آب و انتقال آب گرم جهت گرمایش ساختمان‌های مسکونی و اداری یا حتی استخرهای محلی به کار برد.

فکر استفاده از باتری شنی برای اولین بار در یک کارخانه قدیمی خمیر کاغذ در شهر تامپره مطرح شد و شورای محلی هم محل و بودجه لازم برای پیاده کردن آن را تامین کرد.

الینا سپانن، کارشناس انرژی و آلودگی آب و هوا در شورای این شهر گفته است: «اگر ما نیروگاه‌هایی داشته باشیم که در طول زمستان تنها برای مدتی کوتاه قادر به تولید برق است، هنگامی که با بالاترین میزان مصرف و بهای برق مواجه هستیم، کمترین تولید از انرژی تجدیدپذیر را داریم؛ اما اگر راهی انعطاف‌پذیر برای ذخیره گرما در دسترس باشد، هم از نظر آلودگی محیط زیست و هم هزینه انرژی بسیار مفید خواهد بود.»

یکی از چالش‌های بزرگ در حال حاضر این است که آیا این فناوری می‌تواند واقعا تحولی ایجاد کند و آیا می‌توان از این شیوه برای تامین برق و گرمای مورد نیاز استفاده کرد؟

به گفته کارشناسان، تولید مجدد برق از گرمای ذخیره شده در شن و ماسه کارآیی چندانی ندارد اما این روش برای ذخیره گرما برای مدتی طولانی کاملا موثر است و به جای سوزاندن سوخت فسیلی، می‌توان از این گرما برای رفع نیاز خانگی و همچنین صنایع مختلف استفاده کرد.

گروه‌های پژوهشی دیگری از جمله آزمایشگاه ملی انرژی‌های تجدیدپذیر در ایالات متحده پیگیر تحقیقات در استفاده از شن و ماسه به عنوان باتری ذخیره انرژی بوده‌اند اما فنلاندی ها اولین کسانی هستند که یک شیوه کارآمد و از لحاظ تجاری توجیه‌پذیر را ابداع کرده‌اند.

پکا پاسی، مددیر عامل نیروگاه واتاجانکوسکی گفته است که «واقعا روش ساده‌ای است، اما ما دوست داشتیم که چیز جدیدی را امتحان کنیم، تا اولین کسی باشیم که چنین کاری را در جهان انجام می‌دهد؛ البته کل فکر کمی ساده به نظر می‌رسد اما فکر می‌کنم روشی موفقیت‌آمیز خواهد بود.»

پایان/