Suomalainen kunta on asentanut maailman suurimman hiekka-akun, joka tarjoaa kestävän ratkaisun lyhytaikaiseen energian varastointiin ja vähentää merkittävästi kaukolämmön hiilidioksidipäästöjä.
Pieni eteläsuomalainen kunta on ottanut innovatiivisen askeleen kohti kestäviä energiaratkaisuja asentamalla maailman suurimman yrityksen suunnitteleman ”hiekka-akun”. Polar Night EnergyTämä innovatiivinen lämpöenergian varastointijärjestelmä on sijoitettu valtavaan, noin 30 x 12 metrin kokoiseen terässäiliöön, joka muodostaa käytännössä jättimäisen hiekkalaatikon, joka valjastaa ylimääräisen uusiutuvan energian kaupungin lämmittämiseen.
Hiekkaparisto toimii lämmittämällä hiekkaa jopa 600 celsiusasteeseen suljetun lämmönsiirtokierron putkien kautta. Lämpö säilyy sitten hiekan sisällä, eristettynä teräskerroksilla ja eristävällä esteellä, jolloin varastoitu lämpöenergia säilyy jopa kuukausia. Tarvittaessa putkien läpi puhalletaan viileää ilmaa tämän lämmön talteen ottamiseksi, joka voidaan sitten muuntaa kuumaksi vedeksi, höyryksi tai lämpimäksi ilmaksi paikallisen kaukolämpöverkon toimittamiseksi.
Uusiutuvat energialähteet, kuten aurinko- ja tuulivoima, kohtaavat epäsäännöllisen sähköntuotannon haasteen, koska niiden saatavuus vaihtelee kausittain ja päivittäin. Tämä tekee tehokkaasta energian varastoinnista kriittisen tärkeää kysynnän ja tarjonnan tasapainottamisessa. Khalifa University of Science and Technologyn kone- ja ydintekniikan professorin Matteo Chiesan mukaan hiekka-akku tarjoaa vankan ratkaisun yhteen uusiutuvan energian skaalautumisen suurimmista esteistä: varastointiin.
Pornaisiin asennetun järjestelmän lämmitysteho on 10 megawattia, mikä tarkoittaa, että se voi tuottaa 10 miljoonaa joulea energiaa sekunnissa. Tehokas lähtölämpötila-alue 60–400 celsiusastetta tekee siitä riittävän joustavan erilaisiin lämmitystarpeisiin. Käytännön kokemukset Suomessa osoittavat lupaavia tuloksia, mikä viittaa potentiaaliin järjestelmän hyödyntämiseen muissa paikoissa, joissa on samanlaisia energian varastointivaatimuksia.
Hiekan käyttö lämmönvarausaineena juontaa juurensa muinaisiin käytäntöihin, kuten tiiliuuneihin, joita arvostetaan hiekan korkean lämmönkestävyyden ja erinomaisen lämmönvarauskyvyn vuoksi. Hiekan laaja saatavuus maailmanlaajuisesti lisää tämän menetelmän houkuttelevuutta. Lämpöenergian varastointijärjestelmänä hiekkaparisto ei kuitenkaan tuota sähköä suoraan, vaan varastoi uusiutuvan energian ylijäämästä tuotettua lämpöenergiaa. Sitä käytetään sitten aikoina, jolloin energian tarjonta laskee kysynnän alapuolelle.
Vaikka teknologia näyttää lupaavalta, haasteita on edelleen, erityisesti suunnittelun kustannusten ja skaalautuvuuden suhteen asuin- tai pienempiin käyttötarkoituksiin. Chiesa huomauttaa, että nykyiset kokoonpanot, joissa käytetään metallisia materiaaleja kestävyyden ja lämmönsiirron takaamiseksi, nostavat kustannuksia, jotka saattavat olla kohtuuttomia kotitalouksien käyttöönotolle. Ihannetapauksessa hiekan huokoisuuden parannukset voisivat mahdollistaa tehokkaamman ilmanjakelun ilman kalliiden materiaalien tarvetta, mikä laajentaisi potentiaalisia sovelluksia.
Tällä hetkellä hiekka-akku toimii lyhytaikaisena varastointijärjestelmänä ensisijaisesti tuulivoiman vaihteluiden hallintaan, ei niinkään kausittaisena energian varastointina. Silti sen kyky säilyttää lämpöä pitkiä aikoja tarjoaa tehokkaan ratkaisun tulevaisuuden kausittaisiin varastointitarpeisiin, kuten kesän aurinkoenergian varastointiin talven lämmitystarpeiden tyydyttämiseksi – kiistatta kiireellisin kausittainen energiahaaste.
Pornaisten hiekkapatteri on integroitu paikalliseen kaukolämpöverkkoon, jota hallinnoi suomalainen energiayhtiö Loviisan Lämpö. Laitos toimii kunnan ensisijaisena lämmöntuotantolaitoksena, mikä on merkittävä edistysaskel polttovälittömässä lämmöntuotannossa ja vähentää merkittävästi hiilidioksidipäästöjä. Polar Night Energyn mukaan järjestelmä vähentää Pornaisten lämpöverkon hiilidioksidipäästöjä noin 70 %, mikä tarjoaa selkeän ympäristöhyödyn Suomen ja laajempien eurooppalaisten tavoitteiden mukaisesti, joiden mukaan nettonollapäästöt saavutetaan vuoteen 2050 mennessä.
Hiekka-akun viralliseen vihkiäiseen osallistui Suomen ympäristö- ja ilmastoministeri Sari Multala korostaen sen merkitystä maan ilmastostrategialle. Polar Night Energy jatkaa työtään hiekka-akkuteknologian edistämiseksi ja on jo kehittänyt maailman ensimmäisen kaupallisen hiekka-akun Länsi-Suomeen, mikä osoittaa teknologian skaalautuvuuden ja sovellettavuuden kaukolämmön kehyksissä.
Maailman etsiessä kiireellisesti kestäviä ja luotettavia energian varastointiratkaisuja täydentämään vaihtelevaa uusiutuvaa energiantuotantoa, Polar Night Energyn hiekka-akku edustaa vakuuttavaa innovaatiota. Sen kyky varastoida suuria määriä lämpöenergiaa minimaalisilla ympäristövaikutuksilla voi olla olennainen osa siirtymistä pois fossiilisista polttoaineista lämmityksessä, erityisesti kylmemmässä ilmastossa, jossa lämmitystarpe on huomattava.
