Finlandiya'nın güneyinde yer alan küçük bir belediye, kasabanın ısıtma ihtiyacını karşılamak üzere dünyanın en büyük 'kum pilini' kurdu. Bu yenilikçi teknoloji, sürdürülebilir enerji depolama alanında önemli bir adım olarak öne çıkıyor.
Polar Night Energy tarafından tasarlanan yeni kum pili, yaklaşık 30 metreye 12 metre boyutlarında çelik bir konteyner içine yerleştirilmiş devasa bir kum yatağı olarak tanımlanıyor. Isı, kapalı devre ısı transfer boruları aracılığıyla kuma aktarılıyor ve bu ısı, iki kat çelik ile yalıtım malzemesi arasına hapsediliyor. Enerji depolandıktan sonra, borulara soğuk hava üflenerek ısı geri kazanılıyor ve sıcak su, buhar veya sıcak hava üretimi için kullanılıyor.
Güneş ve rüzgar enerjisi gibi yenilenebilir enerji kaynakları, karbon ayak izine katkıda bulunmadıkları için fosil yakıtlara göre çevresel açıdan büyük bir avantaj sağlıyor. Ancak, bu tür enerji kaynaklarının sürekli mevcut olmaması, depolama çözümlerini kritik hale getiriyor. Kum pilleri, fazladan gelen enerjiyi, özellikle de yerel olarak üretilen güneş ve rüzgar enerjisini kullanarak kumu yaklaşık 600 santigrat dereceye kadar ısıtıyor. Bu sayede ısı enerjisi aylarca depolanabiliyor.
10 megawattlık bir ısıtma gücüne sahip olan sistem, saniyede 10 milyon jul enerji sağlayabiliyor ve 60 ila 400 santigrat derece arasında sıcaklıklar üretebiliyor. Bu, özellikle kış aylarında ısıtma ihtiyacının en yüksek olduğu dönemlerde önemli bir çözüm sunuyor.
Kum ve benzeri malzemelerin ısıyı tutma özelliği eski çağlardan beri biliniyor; tuğla fırınlar bunun en bilinen örneklerinden. Kum, genellikle silikon ve oksijen kombinasyonundan oluştuğu için küresel olarak kolayca bulunabiliyor. Ayrıca, erimeden çok yüksek sıcaklıklara kadar ısıtılabiliyor ve ısısını uzun süre koruyabiliyor.
Kum pilleri, elektrik üretmedikleri için geleneksel anlamda birer pil olarak adlandırılamaz. Bunlar, yenilenebilir enerji ile şarj edilip ısı enerjisi olarak depolanan ve enerji talebinin arzı aştığı zamanlarda kullanılan termal enerji depolama sistemleridir.
Mevcut kum pili konfigürasyonunun ev tipi kullanımlar için maliyetli olabileceği belirtilirken, bu teknolojinin geliştirilmesiyle gelecekte daha yaygın hale gelmesi bekleniyor. Bilim insanları, maliyeti düşürmek için daha ucuz malzemelerle ve pillerin gözenekliliğini optimize ederek hava dağılımını iyileştirecek tasarımlar üzerinde çalışıyor.
Bu tür termal enerji depolama sistemleri, özellikle yaz aylarında toplanan güneş enerjisinin kış aylarında ısıtma için kullanılması gibi mevsimsel enerji depolama ihtiyaçları için oldukça uygun.
