Key Takeaways
- Sebuah perusahaan Finlandia telah memasang baterai pasir di sebuah kota di Finlandia.
- Energi disimpan sebagai panas di pasir selama berbulan-bulan, yang digunakan untuk memanaskan air yang disalurkan ke warga selama musim dingin.
- Dengan peningkatan produksi energi terbarukan, solusi penyimpanan murah adalah kebutuhan saat ini, saran para ahli.
Ada lebih banyak energi hijau dari sekedar pembangkitan. Menemukan mekanisme yang efisien dan ramah lingkungan untuk menyimpan semua energi bersih itu sama pentingnya.
Bahkan ketika para peneliti bekerja untuk mengubah gedung pencakar langit menjadi baterai raksasa, Polar Night Energy (PNE) di Finlandia telah memasang baterai pasir komersial pertama, yang dapat menyimpan energi selama beberapa bulan, untuk menghangatkan rumah di musim dingin ketika kebutuhan energi meningkat.
“Produksi sumber energi terbarukan seperti angin dan tenaga surya sangat fluktuatif, dan hanya sebagian tumpang tindih dengan konsumsi waktu,” jelas PNE di situsnya. “Teknologi kami menyediakan cara untuk memperbaiki kelebihan listrik yang murah dan bersih menjadi panas yang berharga dengan cara yang terjangkau untuk digunakan saat paling dibutuhkan.”
Turun ke Bumi
Sederhananya, baterai pasir mengubah listrik menjadi panas, yang kemudian disimpan untuk digunakan nanti. Pasir bukan hanya salah satu media termurah untuk menyimpan panas, pasir juga sangat efisien dan kehilangan sedikit seiring waktu.
Tidak seperti baterai lithium-ion, baterai pasir menggunakan pemanasan resistif untuk meningkatkan suhu sekitar, yang kemudian ditransfer ke pasir dengan bantuan penukar panas. Pasir memiliki suhu leleh yang sangat tinggi yaitu ratusan derajat Fahrenheit. Yang penting, pasir dapat menyimpan energi panas selama berbulan-bulan, menjadikan baterai pasir sebagai solusi penyimpanan jangka panjang yang layak.
PNE telah mendirikan baterai pasir komersial pertama di utilitas energi kecil di kota Kankaanp di Finlandia barat. Baterainya berbentuk silo yang diisi dengan sekitar 100 ton pasir.
Saat ini, baterai memberi daya pada sistem pemanas sentral untuk distrik tersebut. Menurut PNE, bila diperlukan, udara panas di dalam aki bisa digunakan untuk menghangatkan air, yang kemudian dipompa ke kantor dan rumah di lingkungan sekitar.
Baterai pasir Finlandia memiliki daya pemanas 100 kW, dan total kapasitas penyimpanan 8 MWh. Menurut perusahaan, biaya baterai kurang dari $10 per kilowatt-jam, dan sekali beroperasi dapat bertahan selama "puluhan tahun".
… ekonomi bergantung pada biaya modal sistem di mana teknologi penyimpanan energi panas menjanjikan.
Selain itu, PNE juga memiliki uji coba operasional 3 MWh yang lebih kecil di Hiedanranta, Tampere, yang terhubung ke jaringan pemanas distrik setempat, dan menyediakan panas untuk beberapa bangunan. Perusahaan menggunakan uji coba ini untuk menguji, memvalidasi, dan mengoptimalkan solusi baterai pasir. Proyek percontohan mendapatkan sebagian energinya dari panel surya seluas 100 meter persegi dan sisanya dari jaringan listrik tradisional.
Solusi Jangka Panjang
Peningkatan upaya untuk memaksimalkan pembangkitan energi hijau terbarukan di seluruh dunia membuat para peneliti berlomba-lomba mencari solusi inovatif untuk menyimpan energi ini untuk digunakan nanti.
Sementara baterai kimia tradisional yang dibuat dengan litium dan mineral lainnya dapat digunakan kembali untuk tugas ini, baterai tersebut tidak berkelanjutan atau hemat biaya dalam jangka panjang, ketika sebagian besar listrik akan dihasilkan dari sumber terbarukan, argumen PNE.
Selain PNE, beberapa peneliti lain sedang menjajaki penggunaan baterai pasir sebagai sarana penyimpan energi. Proyek ENDURING National Renewable Energy Laboratory (NREL) AS telah berhasil membuat prototipe solusi penyimpanan energi termal yang menggunakan pasir sebagai media penyimpanan.
Peneliti NREL Patrick Davenport mengatakan proyek ENDURING membantu menunjukkan jalur yang jelas untuk melampaui efisiensi perjalanan pulang pergi 50%. Efisiensi pulang-pergi menentukan persentase listrik yang dimasukkan ke dalam penyimpanan dan kemudian diambil kembali. Semakin tinggi efisiensi perjalanan pulang pergi, semakin sedikit energi yang hilang dalam proses penyimpanan.
Ini penting karena baterai pasir bagus untuk menyimpan dan melepaskan panas, tetapi tidak terlalu efisien untuk mengembalikan daya ke jaringan listrik, menurut laporan BBC tentang baterai Finlandia.
Dalam pertukaran email dengan Lifewire, Davenport menegaskan bahwa meskipun efisiensi bolak-balik baterai pasir tidak sebanding dengan baterai kimia modern, seperti Lithium-Ion, mereka lebih dari sekadar menebus kerugian dengan menjadi sangat terukur, dan untuk biaya modal yang sangat rendah.
"Dengan prospek biaya listrik yang rendah secara reguler (gratis atau bahkan kadang-kadang dibayar untuk digunakan), efisiensi pulang pergi menjadi kurang penting, " tegas Davenport. "Sebaliknya, ekonomi bergantung pada biaya modal sistem di mana teknologi penyimpanan energi panas menjanjikan."
