Hledání udržitelných energetických řešení přineslo inovativní průlom známý jako písková baterie. Tato špičková technologie uchovává energii zahříváním křemenného písku na působivých 600 ºC. V tomto článku se ponoříme do mechanismu fungování tohoto pozoruhodného systému a prozkoumáme jeho potenciální dopad na globální energetickou krajinu.
Pískové baterie využívají technologii tepelného ukládání energie (TES), která těží z účinných tepelných vlastností křemenného písku. Proces zahrnuje využití přebytečného tepla generovaného z obnovitelných zdrojů energie k zahřívání vrstvy písku, dokud nedosáhne teploty 600 ºC. Tato uložená energie je pak v případě potřeby přístupná a poskytuje spolehlivý zdroj čisté energie.
Písková baterie pracuje ve třech základních fázích: nabíjení, ukládání a vybíjení. Během fáze nabíjení zahřívá přebytečná obnovitelná energie písek na vysokou teplotu. Ve fázi ukládání písek toto teplo uchovává s minimálními tepelnými ztrátami. A konečně, během fáze vybíjení se akumulované teplo předává vzduchu nebo vodě, které lze následně využít pro výrobu elektřiny nebo průmyslové aplikace.
Související článek
Řešení pro skladování energie s nulovým dopadem
Systém Magaldi Green Thermal Energy Storage (MGTES) je průkopnickou technologií, která nabízí skladování energie s nulovým dopadem. Tento systém, vyvinutý skupinou Magaldi Group, využívá k ukládání a získávání tepelné energie fluidizaci křemičitého písku. Systém MGTES se může pochlubit 11 celosvětovými patenty, které chrání jeho inovativní konstrukce zaměřené na snížení závislosti na fosilních palivech v energeticky náročných odvětvích.
Jednou z význačných vlastností systému MGTES je jeho schopnost přeměnit obnovitelnou energii na horkou páru během fáze uvolňování energie. Tuto páru lze využít v průmyslových procesech, což ze systému MGTES činí univerzální a udržitelné řešení pro průmyslová odvětví, která chtějí snížit svou uhlíkovou stopu.
Výhody systémů TES na bázi písku
Systém MGTES nabízí několik klíčových výhod, přičemž jednou z jeho hlavních předností je vysoká provozní účinnost. Struktura fluidního pískového lože umožňuje výjimečnou tepelnou difuzivitu, což vede k rychlejšímu přenosu tepla ve srovnání s jinými technologiemi skladování. Systém MGTES je vysoce účinný při rychlém ukládání i uvolňování tepelné energie, což z něj činí efektivní řešení pro skladování energie.
Další významnou výhodou systému MGTES je udržitelnost. Systém se skládá převážně z oceli a křemičitého písku a je postaven z udržitelných materiálů. Jeho konstrukce eliminuje potřebu meziproduktů teplonosné kapaliny a záchytných nádob, což snižuje provozní náklady a požadavky na údržbu.
Průmyslová odvětví využívají pískové baterie ke snížení emisí
Stále více průmyslových odvětví využívá systém MGTES ke zlepšení svého provozu. Například italská potravinářská společnost IGI, dodavatel skupiny Ferrero, integrovala tento systém do svého provozu. Tato implementace zahrnuje fotovoltaickou elektrárnu o výkonu 5 MW a 125tunový systém MGTES s denní kapacitou tepelného úložiště 13 MWh.
Zavedením tohoto systému chce společnost IGI snížit celkovou spotřebu energie o 20 % a snížit roční emise CO2 o 1 000 tun. Systém MGTES má obrovský potenciál pro různé komerční aplikace. Toto spolehlivé a ekologické řešení tepelné energie mohou využívat různá průmyslová odvětví, od výroby celulózy a papíru až po chemický průmysl a výrobu plastů, což usnadní přechod na systémy výroby energie z obnovitelných zdrojů.
Písková baterie a systém MGTES představují významný průlom v technologiích skladování energie. Díky vlastnostem písku, který zadržuje teplo, jsou tyto systémy účinným prostředkem pro ukládání obnovitelné energie, což podporuje udržitelné využívání energie. Vzhledem k tomu, že svět hledá alternativy k fosilním palivům, bude zavedení pískových baterií hrát klíčovou roli při budování udržitelné budoucnosti.