फिनलैंड के दक्षिणी भाग में स्थित एक छोटे से इलाके ने ग्रह पर सबसे बड़ी वाणिज्यिक रेत बैटरी अपनाई है, जिसका उद्देश्य नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों की रुक-रुक कर प्रकृति जैसी ऊर्जा परिवर्तन की सबसे बड़ी चुनौतियों में से एक को कम करना है। यह सुविधा पोर्नाइनन में स्थित है, जो पांच हजार निवासियों का एक नगर पालिका है, और इसे पोलर नाइट एनर्जी द्वारा स्थानीय जिला हीटिंग वितरक, लोविसियन लैम्पो के सहयोग से डिजाइन किया गया था।
बैटरी की संरचना और क्षमता
इस संरचना का आकार 13 मीटर ऊँचा और 15 मीटर चौड़ा है। इसके अंदर, दो हजार मीट्रिक टन कुचले हुए साबुन पत्थर का भंडारण किया जाता है, जो गर्मी के रूप में स्वच्छ ऊर्जा संग्रहीत करता है। यह क्षमता कुल 100 मेगावाट-घंटे की तापीय ऊर्जा है, जो गर्मियों के दौरान शहर की हीटिंग की आवश्यकता के लगभग एक महीने और सर्दियों के दौरान लगभग एक सप्ताह तक आपूर्ति करने के लिए पर्याप्त है।
भंडारण प्रणाली का संचालन
सिस्टम का संचालन तीन अलग-अलग चरणों में होता है। प्रारंभ में, सुविधा सौर या पवन स्रोतों से उत्पन्न ऊर्जा की उच्च उपलब्धता वाले क्षणों में ग्रिड से बिजली अवशोषित करती है। बाद में, इस बिजली का उपयोग साबुन पत्थर के तापमान को बहुत ऊंचे स्तर तक बढ़ाने के लिए किया जाता है। अंत में, अत्यधिक इन्सुलेटेड साइलो कई दिनों या हफ्तों तक इस गर्मी को बनाए रखता है, और इसे स्थानीय जिला हीटिंग नेटवर्क के लिए पानी को गर्म करने हेतु हीट एक्सचेंजर्स के माध्यम से जारी करता है।
पोलर नाइट एनर्जी की वाणिज्यिक निदेशक, एनेट होग्लुंड-डोननेस ने सीएनबीसी को तंत्र की व्याख्या करते हुए इसकी तुलना एक बड़े साइलो से की। उन्होंने इस बात पर जोर दिया कि अंतर उस समय अंतराल में निहित है जो रेत बिजली के उपभोग और भाप के उपयोग के बीच प्रदान करती है। उनके अनुसार, यह अंतराल एक महत्वपूर्ण व्यावसायिक लाभ का प्रतिनिधित्व करता है, क्योंकि यह बिजली तब गर्म करने की अनुमति देता है जब बिजली सस्ती होती है और भाप का उपयोग तब करता है जब नेटवर्क से उत्पादन आमतौर पर महंगा होता है, जैसा कि दिन के दौरान होता है जब समग्र खपत अधिक होती है। उन्होंने रात में मोबाइल फोन चार्ज करने के उदाहरण से इसकी तुलना की, जब लागत दिन की तुलना में कम हो सकती है।
पोर्नाइनन के लिए लाभ
रेत बैटरी के कार्यान्वयन से पहले, पोर्नाइनन हीटिंग बनाए रखने के लिए तेल और लकड़ी के बुरादे को जलाने पर निर्भर था। पोलर नाइट एनर्जी के सीईओ, टोमी एरोनन ने बताया कि नई सुविधा के कारण, साल का अधिकांश समय शहर बिना किसी दहन के हीटिंग प्राप्त करता है। कंपनी ने सूचित किया कि परियोजना के परिणामस्वरूप हीटिंग नेटवर्क से ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन में लगभग 70% और लकड़ी के बुरादे के उपयोग में लगभग 60% की कमी आई है। एक मौजूदा लकड़ी के बुरादा संयंत्र आकस्मिक प्रणाली और मांग के चरम को कवर करने के लिए संचालित होता रहता है।
लोविसियन लैम्पो के सीईओ, मिक्को पाजनेन ने सीएनबीसी को बताया कि बैटरी बिजली की खरीद को जिला हीटिंग उत्पादन प्रक्रिया से अलग करने में सक्षम बनाती है, जिससे स्पॉट बाजार की कम कीमतों का कुशलतापूर्वक लाभ उठाया जा सकता है। कंपनी ने इस वर्ष के पहले महीनों में नगरपालिका के जिला हीटिंग का 55% से 60% उपयोग करने का लक्ष्य रखा है, जबकि 2025 के लिए अनुमानित लगभग 30% था। इस उद्यम की शुरुआत पिछले साल हुई थी और यह देश में 2022 में शुरू किए गए एक पुराने संस्करण से दस गुना बड़ा है।
तकनीकी क्षमता और सीमाएं
एरोनन ने इस बात पर जोर दिया कि बड़े संयंत्रों से सौर और पवन जैसे स्रोतों में परिवर्तन के लिए काफी मात्रा में ऊर्जा भंडारण की आवश्यकता होती है। उन्होंने उम्मीद जताई कि इस भंडारण का एक बड़ा हिस्सा रेत बैटरी विधि द्वारा किया जा सकता है, क्योंकि इसे कई रासायनिक बैटरियों, जैसे लिथियम-आयन बैटरियों के विपरीत, दुर्लभ पृथ्वी सामग्री की आवश्यकता नहीं होती है। ऑक्सफोर्ड विश्वविद्यालय (यूके) के ऊर्जा और जलवायु नीति के प्रोफेसर, जैन रोसेनोव ने पुष्टि की कि रेत बैटरी जैसी इलेक्ट्रोथर्मल भंडारण प्रौद्योगिकियों में वैश्विक स्तर पर दोहराए जाने की क्षमता है।
रोसेनोव ने आगे कहा कि ये प्रौद्योगिकियां दुर्लभ पृथ्वी या महत्वपूर्ण कच्चे माल की आवश्यकता को समाप्त करती हैं, जिससे बैटरी को तब चार्ज किया जा सकता है जब बिजली सुलभ हो और तब डिस्चार्ज किया जा सकता है जब गर्मी की आवश्यकता हो। इसके अलावा, उन्होंने बताया कि भंडारण लंबे समय तक हो सकता है - दिन या यहां तक कि सप्ताह - जो लिथियम-आयन बैटरियों में देखे गए कुछ घंटों की सीमाओं को पार करता है। बड़ी क्षमता के बावजूद, तकनीक महत्वपूर्ण आलोचनाओं का सामना करती है, जिसमें संग्रहीत गर्मी को उच्च दक्षता के साथ बिजली में पुन: परिवर्तित करने की कठिनाई और पारंपरिक बैटरियों की तुलना में इसकी अपेक्षाकृत कम ऊर्जा घनत्व शामिल है।
होग्लुंड-डोननेस ने बताया कि पोलर नाइट एनर्जी को 'सभी महाद्वीपों' की टीमों से संपर्क प्राप्त हुआ है, विशेष रूप से उन समुदायों से जो कोयला और तेल जैसे जीवाश्म ईंधन पर निर्भर हैं। फिनलैंड की जलवायु मंत्री, सारी मुल्टला ने पोर्नाइनन परियोजना को ऊर्जा भंडारण की चुनौती के लिए एक 'बहुत प्रेरणादायक' समाधान का उदाहरण बताया। उन्होंने उल्लेख किया कि स्थापना के उद्घाटन के दौरान अपने दौरे के दौरान, उन्होंने समझा कि कंपनी भविष्य में बिजली के सीधे उपयोग के लिए भी समाधान विकसित कर रही है, जिसे उनके अनुसार 'क्रांतिकारी होगा और कई लोगों को मूल्य दिखाई देगा'।
