Ang video na ito ay hatid sa iyo ni Aura. Tulad ng alam mo, ang mga mahusay na sistema ng pag-iimbak ng enerhiya
ay ang palaisipan ng pagsulit sa aming pasulput-sulpot na pagbuo ng nababagong enerhiya.
Maliban kung ang iyong ulo ay nasa buhangin, ito ay isang nakasisilaw na problema na kailangan naming lutasin,
kaya naman napakaraming iba't ibang teknolohiya ng baterya ang ginagalugad at binuo sa nakalipas na ilang taon. Hanggang
sa punto na ang ilan sa kanila ay lumalabas na ngayon sa buhangin … iyon ang nangyari kamakailan sa
Finland kung saan nag-live ang unang komersyal na baterya ng buhangin sa mundo nitong nakaraang Hulyo. Ngunit paano ito
gumagana at ito ba ay isang mabubuhay na landas para sa pag-iimbak ng enerhiya? Tingnan natin kung makakapagdesisyon tayo tungkol dito.
Bago maghukay sa sand battery, dapat muna nating painitin ang ilang background sa thermal energy
storage (TES), na siyang teknolohiya sa likod ng bagong imbensyon na ito. Kung
regular mong pinapanood ang aking mga video, malamang na napansin mo na medyo mainit ang ulo ko kamakailan.
Napag-usapan ko na ang tungkol sa pag-iimbak ng init na may mga materyales sa pagbabago ng bahagi at mga molekula, pati na rin ang mga puro
solar power plant. Ang pag-iimbak ng kemikal ay hindi lamang ang opsyon na mayroon tayo upang mag-stock ng renewable power.
Maaari mong i-convert ang mga renewable sa init at iimbak iyon sa halip. Sa madaling salita, magkakaroon ka ng
thermal o heat na baterya. Ngunit bakit dapat nating pakialaman ang pag-iimbak ng zero-carbon heat? Ayon sa
Energy Information Administration (EIA), ang pag-init, kasama ang paglamig at bentilasyon,
ay umabot sa 46% ng pangangailangan ng enerhiya ng mga gusali sa US noong 2021. Gayunpaman, ang kapangyarihang ito ay nagmumula sa maruming pinagmumulan.
Mahigit sa 50% ng mga bagong tahanan sa Amerika ay umaasa pa rin sa natural na gas para sa espasyo at pagpainit ng tubig. Gayundin,
batay sa isang kamakailang pag-aaral, ang pag-init ng tubig sa ating mga bahay at opisina at ang pag-fuel ng mababang temperatura na
mga prosesong pang-industriya gaya ng brick at pagpapatuyo ng pagkain ay naglalabas ng 10% ng mga emisyon ng CO2 na nauugnay sa enerhiya sa US.
Maaari mong makita kung bakit ang pagbuo ng mas maraming thermal storage unit ay magbabawas sa ating pag-asa sa fossil fuels,
na makakatulong na paliitin ang epekto sa klima ng ating pagkonsumo ng init.
Kaya, paano gumagana ang teknolohiya? Ang matinong imbakan ng init ay kasalukuyang isa sa pinakalaganap na
solusyon sa TES. Karaniwan, pinapainit mo ang isang likido o isang solidong materyal sa pamamagitan ng pag-aani ng hangin o solar
energy sa araw o sa tag-araw, kapag marami ito. Ang karaniwang paraan ng paggawa nito ay
ang pagpasa ng kuryente sa pamamagitan ng isang heating element na nakikipag-ugnayan sa iyong storage material. Upang maalis
ang init, babaan mo lang ang temperatura ng baterya sa pamamagitan ng pag-pipe sa malamig na hangin. Ang iyong heat transfer medium
ay maaaring isang bagay na kasing simple ng tubig o mas kumplikadong mga compound tulad ng molten salts, na
karaniwang isinasama sa concentrated solar power (CSP) na mga planta, tulad ng tinakpan ko sa isang nakaraang video.
Isa sa mga pangunahing dahilan kung bakit kailangan nating bumuo ng mas maraming pasilidad sa pag-iimbak ng enerhiya ay upang mabawasan ang
pagbabawas para sa mga renewable tulad ng solar at hangin. Iyan ay kapag mayroon tayong mas maraming output ng enerhiya
kaysa sa demand. Ang isang magandang halimbawa nito ay kapag nakakita ka ng mga wind turbine na nakatayo sa isang mahangin na araw.
Na-off nila ang mga ito dahil walang pangangailangan para sa enerhiya na nalilikha. Gaya ng hinulaang ng
Australian Energy Market Operator (AEMO), mahigit 20% ng mga renewable ang mababawasan sa 2050.
Kaya naman ang mga sistema ng TES ay maaaring gumanap ng papel sa pag-alis sa atin sa mainit na tubig. Ang utility na nakabase sa Sweden na
Vattenfall ay malapit nang punuin ng tubig sa Berlin ang isang 45 metrong mataas na tore (mga 150 talampakan).
Nakakatuwang katotohanan: ang dami ng tubig na nakaupo sa kanilang tangke ay mapupuno ng 350,000 bathtub ... bagaman,
sa palagay ko ay hindi ko gustong maligo sa kanilang tangke. Ang kanilang baterya ay nasa tabi ng planta ng
power-to-heat (P2H) na kumukuha ng ekstrang enerhiya ng hangin mula sa grid upang painitin
ang tubig hanggang sa ilalim lang ng 100 °C (212 °F). Inaasahang lalabas at gagana sa Abril 2023,
papanatilihin ng kanilang higanteng termos ang tubig na mainit at ibibigay ito nang hanggang 13 oras kung kinakailangan.
Mukhang may pag-asa ito, ngunit paano kung maaari nating linisin ang ating maruming init sa pamamagitan ng paggamit ng dumi?
Ngunit bago tayo makarating doon, nais kong pasalamatan si Aura sa pag-sponsor ng bahaging ito ng video ngayong araw.
Ninakaw ko ang aking pagkakakilanlan nitong nakaraang taon at kailangan kong gumugol ng maraming oras sa pagsisikap na ayusin iyon.
Ang una kong indikasyon ng problema ay noong nakatanggap ako ng sulat mula sa IRS na nagsasabing may utang ako sa likod
ng mga buwis para sa mga benepisyo sa pagkawala ng trabaho na natanggap ko. Narito ang bagay, hindi ako nag-claim ng kawalan ng trabaho.
Pagkatapos ng kabiguan na iyon, bumaling ako sa Aura para tumulong na protektahan ang aking sarili mula sa pagnanakaw ng pagkakakilanlan at
pandaraya sa credit card. Nagbibigay ang mga ito ng all-in-one, proactive na online monitoring service na sumusubaybay sa dark
web para sa iyong mga email, password, social security number at inaalerto ka sa anumang mga problemang makikita nito.
Maaari mo ring i-link ang iyong mga bank account upang subaybayan ang hindi pangkaraniwang paggasta. Ito ay napakadaling gamitin
at i-setup at mayroong 24/7 na suportang nakabase sa US. Kung biktima ka ng pagnanakaw ng ID, tutulungan ka ng Aura team na mag-
navigate sa mga credit bureaus upang tumulong sa pagresolba sa isyu. Hanggang 4x na mas mabilis ang Aura kaysa sa
kumpetisyon sa pag-abiso sa iyo ng isang problema. At lahat ng mga plano sa subscription ay sinusuportahan ng $1,000,000 na
insurance sa pagnanakaw ng pagkakakilanlan. Sa limitadong panahon, nag-aalok sa iyo ang Aura ng 14 na araw na pagsubok nang libre,
pumunta sa aura.com/matt o bisitahin ang link sa paglalarawan upang simulan ang iyong 14 na araw na libreng pagsubok.
Naniniwala sila na ang pagiging ligtas online ay isang karapatan. Mag-sign up para sa isang libreng pagsubok ngayon at
tingnan kung ang iyong data ay naging bahagi na ng isang paglabag sa data. Salamat muli kay Aura at sa
inyong lahat sa pagsuporta sa channel. Ngayon bumalik sa solusyon sa dumi na ito...
Kamakailan, ang Finnish startup, ang Polar Night Energy, ay nagdagdag ng bagong laruan sa pinainit na sandbox ... isang 23-foot ang
taas (mga 7 metro) na steel silo na naglalaman ng 100 tonelada ng mababang uri ng buhangin at isang bungkos ng mga tubo.
Ngunit hindi nila ginagamit ang storage medium na ito para magtayo ng sand castle sa Finnish polar night sky.
Pagkatapos magpatakbo ng 3 MWh pilot sa Tampere para magpainit ng ilang gusali, pinahusay ng startup ang
kanilang disenyo at pinalaki ito. Nakikipagtulungan sa Vatajankoski, ang district heating
network operator ng Kankaanpää, isang mas malaking baterya ang nagpapainit na sa mga lokal na tahanan, opisina at maging sa
municipal swimming pool, na nagsisilbi sa halos 10,000 katao sa pangkalahatan. At maaari nilang gayahin ito
saanman sa mundo kung saan mayroon kang imprastraktura ng pag-init ng distrito. Tulad ng sa New York,
Boston, Philadelphia, San Francisco, Denver, Minneapolis at iba pang mga pangunahing lungsod sa US. Gaya ng sinasabi
ng Polar Night Energy, ang kanilang pinakabagong modelo ng baterya ay maaaring mag-imbak ng hanggang 8 MWh ng enerhiya bilang init.
Bukod sa mga benepisyo sa kapaligiran, ang solusyon sa imbakan na ito ay nagpapahintulot sa lungsod na makatipid ng pera.
Ang taglamig doon ay tila walang katapusan at ang temperatura ng Finnish ay maaaring halos kasing baba ng mga temperatura sa
Alaska. Gaya ng maiisip mo, ang malaking pangangailangan sa init sa mahabang panahon ng malamig ay isinasalin sa mataas na
gastos. Sa kabilang banda, ang sand battery ay mag-iimbak ng malinis na kuryente sa panahon ng tag-araw kapag ito ay mas
madaling magagamit, at pagkatapos ay muling gamitin ito sa panahon ng mahabang taglamig kapag may kaunting sikat ng araw.
Kaya naman ang paghuhukay dito ay financially handy. Ngayon, magkakaroon ito ng mas mataas na epekto kaysa
dati. Sa katunayan, pagkatapos ng kamakailang pagtatalo sa pagbabayad, noong nakaraang Mayo ay pinalamig ng Russia ang kanilang suplay ng gas sa Finland,
kaya malamang na makikita mo kung bakit kakailanganin nila ng maraming murang init upang mapanatiling mainit ang kanilang sarili.
Ang mga lokal na pamahalaan ay nasasabik sa ideya at nais na gawin itong 1,000 beses na mas malaki.
Ngunit paano ginawa ng Polar Night Energy ang tangke na puno ng buhangin sa isang bateryang nag-iimbak ng init? Ang pagiging konektado
sa grid, ang baterya ay tumatanggap ng labis na solar at wind-produce na kuryente bilang input. Ito
ay pagkatapos ay na-convert sa init at inilipat sa buhangin. Upang maging mas espesipiko, pinapagana ng mga renewable ang
isang panlaban na pampainit, na nagpapainit sa hangin, na pagkatapos ay ipinapaikot sa buhangin sa pamamagitan
ng mga tubo. Bagama't maaaring mukhang kumplikado, ang kanilang henerasyon ng init ay umaasa sa resistive heating,
na karaniwang kung paano gumagana ang mga appliances tulad ng mga toaster. Tulad ng inaangkin ng startup,
ang kanilang reservoir ay mahusay na insulated mula sa panlabas na kapaligiran, na nagpapaliit sa
pagkawala ng init sa paglipas ng panahon. Umaabot sa temperaturang hanggang 600°C (1112°F), ang kanilang sand-based na unit
ay maaaring mapanatili ang init sa loob ng ilang buwan. Kapag oras na para ihatid ito, bumuga ka lang ng malamig na hangin sa mga
tubo sa loob ng mainit na kama ng buhangin. Ang huling resulta na lumabas ka sa system ay mainit na hangin
na maaaring makagawa ng mas berdeng singaw para sa mga prosesong pang-industriya, pagpainit ng pampublikong tubig, o mga tahanan.
Maliwanag, ang paggamit ng isang bagay na kasing simple at ligtas tulad ng buhangin upang mag-imbak ng berdeng kapangyarihan
ay…mainit na bagay, ngunit paano ito kumpara sa iba pang mga teknolohiya ng storage? Ang pagiging simple ay isa sa mga
nangungunang benepisyo ng mga baterya ng init na nakabatay sa buhangin. Tulad ng sinabi ng punong ehekutibong opisyal ng startup,
"ito ay talagang isang tipikal na silo" na maaaring itayo sa "anumang pagawaan ng bakal".
Nakakabaliw man, hindi na nila kakailanganing magtayo ng anumang mga pabrika habang lumalaki sila.
Malinaw, kailangan nila ng karagdagang mga bahagi tulad ng mga tubo, bomba, bentilador, elemento ng pag-init,
atbp. ngunit ang mga ito ay lahat ng karaniwang kagamitan na madaling magagamit sa lahat ng dako. Parehong naaangkop
sa kanilang pangunahing sangkap, buhangin. Ito ay isang pangunahing bentahe sa kumbensyonal na kemikal na mga baterya,
na umaasa sa mga hard-to-mine na metal tulad ng lithium, nickel at cobalt.
Bagama't maaaring gumamit ang Polar Night Energy ng anumang uri ng buhangin mula sa anumang lokasyon,
inuuna ng startup ang pag-upcycle ng buhangin na itinapon sa industriya ng konstruksiyon, na nagpapaliit ng basura.
At hindi lang iyon ang environmental bonus. Tulad ng pagtatantya ng isang third party, Mission Innovation,
batay sa Avoided Emissions Framework, ang sand battery ng Polar Night Energy ay maaaring maiwasan ang higit
sa 100 Mt CO2e bawat taon sa 2030. Iyon ay halos dalawang beses ang CO2e output ng New York City mula 2020.
Gayundin, hindi katulad ng para sa pag-iimbak ng kemikal , hindi na kailangan ng electrolyte solution para mag-shuttle ions sa
paligid. At iyon ay isang plus dahil ang electrolyte ay bumababa sa paglipas ng panahon at ang haba ng buhay ng mga baterya ng lithium-ion
ay halos 15 taon. Sa kabaligtaran, ang sand-filled insulated tank na
idinisenyo ng Polar Night Energy ay makatiis ng mataas na temperatura nang hindi nawawala ang
kapasidad nito sa pagpapanatili ng init at, gaya ng sinasabi ng kumpanya, ay maaaring tumagal ng hindi bababa sa 50 taon.
Ang claim na iyon ay tila napaka-makatwiran dahil sa mga materyales at sangkap na ginagamit. Bilang karagdagan,
habang ang kasalukuyang sweet spot ng mga baterya ng lithium-ion para sa gastos at pag-iimbak ng enerhiya ay humigit-kumulang 6 na oras,
ang sand-based na device ay angkop para sa seasonal storage. Gayunpaman, mayroong isang nakakapaso na patatas
na niluluto sa ilalim ng buhangin na puno ng init. Hindi ka makakakuha ng berdeng kuryente mula sa mga device na ito. Ibig kong
sabihin, sa teorya, maaari mong gamitin ang nakaimbak na init upang magmaneho ng steam turbine, ngunit iyon ay magdaragdag ng dagdag na
hakbang na nakakagat sa round trip efficiency (RTE), na lubhang binabawasan ito mula 99% hanggang 25%. Ito ay
milya-milya ang layo mula sa mga baterya ng lithium-ion, na nahaharap lamang sa 5% na pagkawala ng enerhiya sa panahon ng kanilang mga operasyon.
Kaya, sa halip na gawing kuryente, mas makakalikasan at matipid
ang paggamit ng nababagong init. Halimbawa, maaari naming gamitin ito upang palitan ang mga natural
na gas-fuelled na boiler para sa pag-init ng aming mga gusali. Gayunpaman, ito ay magiging makabuluhan lamang sa mga lungsod kung saan
mayroon kang imprastraktura sa sukat ng distrito. Bilang karagdagan, ang berdeng P2H na solusyon
na ito ay maaari ding mag-decarbonize ng init-intensive na mga prosesong pang-industriya tulad ng paggawa ng bakal at semento.
Naririnig na kita. Paano nakakamit ng mga heat batteries na tulad nito ang napakataas na RTE?
Gaya ng nabanggit kanina, ang sistema ng Polar Light Energy ay umaasa sa electric resistance heating,
na 100% energy efficient.
Ang kakayahang magtrabaho sa mga temperatura na kasing taas ng 600°C (1112°F), ang buhangin ay nag-iimbak ng mas maraming enerhiya
sa bawat yunit ng volume kaysa sa tubig, na hindi maaaring lumampas sa 100 °C (212°F) para sa mga malinaw na dahilan. Sinabi ng Polar
Night Energy na ang kanilang baterya ay humigit-kumulang 3x na mas siksik sa enerhiya kaysa sa water-based sensible TES.
Ang sistema ay magiging pinaka-kapaki-pakinabang sa mga lugar ng pag-init ng distrito, tulad ng ilang lungsod, unibersidad,
ilang pang-industriya na lugar, at iba pa. Sa pangkalahatan,
kahit saan na mayroong onsite na planta ng singaw ay maaaring makinabang mula sa isa sa mga bateryang ito ng buhangin,
dahil ang imprastraktura ay nasa lugar na. Sa halip na singaw ang dumadaloy
sa mga pipeline, sa halip ay dumaan sa kanila ang sapilitang mainit na hangin mula sa buhangin.
Ngunit ano ang tungkol sa gastos? Bagama't mura ang buhangin, kakailanganin nila ang
maraming bakal na tubo na nakabaon sa loob nito, na maaaring magpalaki ng kanilang mga gastos. Gayunpaman, naniniwala ang Polar
Night Energy na ang pagpapalaki ng kanilang pasilidad ng 100x ay hahantong lamang sa 20x na mas mataas na presyo.
Upang maging mas partikular, hinulaan ng startup ang halagang 10 euros (humigit-kumulang $10) bawat kWh kapag
umabot na ang kanilang system sa storage capacity na 20 GWh. Para lang mabigyan ka ng ilang pananaw,
nagtakda ang mga mananaliksik ng target na gastos na mas mababa sa $15/kWh kapag bumubuo ng mga bagong sistema ng TES. Sa kabila
ng mga pagtatantya ng Polar Night Energy na naaayon sa mga inaasahan ng mga ekonomista, mayroong isang catch. Ang kanilang kasalukuyang
storage capacity ay 8 MWh lamang, kaya magtatagal bago maging competitive ang kanilang teknolohiya.
Bagama't ang mga sand battery ay hindi panlunas sa isang zero-carbon na mundo, maaari silang gumanap ng isang mahalagang
papel sa pag-decarbonize ng ating imprastraktura ng kuryente kapag pinagsama sa iba pang mga kemikal at thermal
storage solution. Sa halip na i-idle ang mga wind turbine, kapag mababa ang demand at mataas ang supply,
maaari silang bumuo ng enerhiya para sa pag-iimbak sa isa sa mga bateryang ito ng buhangin.
Nasabi ko na ito noon at uulitin ko, ito ay tungkol sa pagpili ng tamang tool para
sa tamang trabaho. Walang silver bullet dito, ngunit isang buong host ng mga solusyon.
So undecided ka pa rin? Sa tingin mo ba ay may pagkakataong mahuli ang sand battery?
Pumunta sa mga komento at ipaalam sa akin at siguraduhing tingnan ang aking follow up podcast
Still TBD kung saan tatalakayin namin ang ilan sa iyong feedback. Kung nagustuhan mo ang video na ito,
siguraduhing tingnan ang isa sa mga video na ito dito. At salamat sa lahat ng aking mga patron
para sa iyong patuloy na suporta at pagtanggap sa bagong miyembro ng Supporter+ na si Silvio Clausen.
At salamat sa inyong lahat sa panonood. Magkita-kita tayo sa susunod.