“Kum” Yenilenebilir Enerjinin Depolama Sorununu Çözebilir mi?

Finlandiya’nın küçük bir kasabasının ısıtılmasına yardımcı olan dünyanın ilk kum pili, fazla rüzgâr ve güneş enerjisi için yüksek kapasiteli bir rezervuar görevi görüyor.

Finlandiyalı araştırmacılar tarafından geliştirilen kum pili, depolama ortamı olarak kum veya kum benzeri malzemeler kullanan yüksek sıcaklıkta bir termal enerji deposu. Enerjiyi büyük bir kum fıçısında ısı olarak depolayan pil, rüzgâr ve güneş tarafından oluşturulan fazla enerjiyi tutuyor ve ihtiyaç duyulduğunda bu ısıyı çeşitli uygulamalar için kullanarak deşarj ediyor. Pilin ana amacının, fazla rüzgâr ve güneş enerjisi için güçlü ve yüksek kapasiteli bir rezervuar olarak çalışmak olduğu belirtiliyor.

Kum pili dolu olduğunda 8 MW saatlik termal enerji depolayabiliyor ve yaklaşık 200 kW’lık gücü boşaltabiliyor. Finlandiya’nın batısındaki Kankaanpää adlı küçük bir kasaba, 100 hanenin ve yerel bir yüzme havuzunun ısıtılmasına yardımcı olan büyük bir kum piline sahip. 7 metre yüksekliğe sahip olan pil, 110 ton kum içeriyor.

Kum nasıl ısıtılıyor?

Kum pili, enerji temiz ve ucuz olduğunda şarj ediliyor. Elektrik enerjisi, kapalı döngü hava borusu düzenlemesi kullanılarak ısı deposuna aktarılıyor. Hava, elektrik dirençleri kullanılarak ısıtılıyor ve ısı transfer borularında sirküle ediliyor.

Kankaanpää ısı deposundaki maksimum sıcaklık yaklaşık 600 santigrat derece olurken, ihtiyaçlara bağlı olarak daha da yükselebiliyor.

Kum gibi birçok katı malzemenin, suyun kaynama noktasının çok üzerindeki sıcaklıklara kadar ısıtılabileceği belirtiliyor. Kum bazlı ısı depolarının, benzer boyuttaki bir su deposunda depolanabilecek enerji miktarının birkaç katını depolayabileceği ifade edilirken, bunun kumun izin verdiği geniş sıcaklık aralığı sayesinde olduğu açıklanıyor.

Kumun gerekirse aylarca sıcak kalabilmesi bu yöntemin avantajları arasında yer alıyor. Ancak Kankaanpää’daki ısı deposunun asıl kullanım durumu, onu yaklaşık 2 haftalık döngülerde şarj etmek üzere planlanmış. Isı deposunun, uygulamaya bağlı olarak yılda 20 ila 200 kez şarj edilip boşaltıldığında en iyi kullanım aralığına sahip olduğu ifade ediliyor.