# Pin cát lớn nhất thế giới đi vào hoạt động

Phần Lan vừa chính thức khai trạc hệ thống pin cát quy mô công nghiệp tại thị trấn Pornainen ở phía nam đất nước. Hệ thống này sẽ đảm nhận nhiệm vụ sưởi ấm thay cho nhà máy điện gỗ chip cũ, giúp giảm tới 70% lượng khí thải carbon từ mạng lưới sưởi ấm địa phương. Đây là hệ thống pin cát lớn nhất thế giới hiện nay.

Được phát triển bởi công ty Phần Lan Polar Night Energy – đơn vị cũng đã xây dựng pin cát thương mại đầu tiên trên thế giới vài năm trước – hệ thống pin này có chiều cao khoảng 42 ft (13 m) và rộng 50 ft (15 m). Hệ thống này có khả năng lưu trữ năng lượng nhiệt lên tới 100 MWh với hiệu suất chu trình lên tới 90%. Điều này làm cho nó lớn gấp khoảng 10 lần so với pin cát đầu tiên từng được tạo ra, và đủ khả năng lưu trữ nhiệt lượng để cả thị trấn sử dụng trong suốt một tuần.

Hệ thống lưu trữ năng lượng nhiệt (TES) này là công cụ quan trọng đối với các quốc gia như Phần Lan, nơi sản xuất điện gió và mặt trời một cách gián đoạn nhưng cũng phải đối mặt với sự biến động trong nhu cầu và cung cấp năng lượng. Pin cát sẽ tích điện khi điện có sẵn với giá rẻ và có thể giữ được điện trong nhiều tháng, giúp cân bằng lưới điện vào thời điểm nhu cầu cao.

## Cơ chế hoạt động của pin cát

Cơ chế hoạt động của hệ thống này khá thú vị: Électric dư thừa từ các nguồn tái tạo được sử dụng để làm nóng cát chứa trong một silo cách điện lớn thông qua hệ thống đường ống khí kín, đạt nhiệt độ lên tới 1.112°F (600°C). Cát nóng lên và giữ nhiệt trong thời gian dài, hoạt động như một pin.

Sau đó, không khí lạnh được thổi qua các ống của pin, hấp thụ nhiệt từ cát khi di chuyển qua hệ thống. Khí nóng này – có thể đạt nhiệt độ lên tới 752°F (400°C) – sau đó có thể chuyển hóa nước thành hơi nước cho các quy trình công nghiệp, hoặc có thể được sử dụng để làm nóng nước cho hệ thống sưởi ấm bằng một thiết bị gọi là trao đổi nhiệt.

Điều thú vị là pin này không lưu trữ và cung cấp điện trực tiếp. Polar Night Energy cho biết họ đang phát triển một hệ thống để chuyển đổi nhiệt năng được lưu trữ trong TES này thành điện; có thể sẽ liên quan đến việc sử dụng tuabin hơi.

## Hiệu quả và tác động môi trường

Thực tế, pin cát này đã hoạt động từ tháng 6 năm nay, và công ty cho biết nó đã vượt qua các mục tiêu hiệu suất trong những ngày đầu tiên tối ưu hóa chức năng. Nhiều tòa nhà ở Pornainen, bao gồm cả tòa thị chính, hiện đang được sưởi ấm bởi hệ thống TES mới này.

Trong những năm tới, pin cát này sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc giúp thị trấn đạt được mức trung hòa carbon – và có thể truyền cảm hứng cho nhiều đô thị khác ở các vùng có khí hậu và nguồn năng lượng tương tự áp dụng những cục pin khổng lồ này.

Hệ thống pin cát này có khả năng giảm tới 70% lượng khí thải carbon từ mạng lưới sưởi ấm địa phương của Pornainen, đánh dấu một bước tiến quan trọng trong việc chuyển đổi năng lượng sạch và phát triển bền vững tại Phần Lan cũng như trên toàn thế giới.

Với công nghệ lưu trữ năng lượng ngày càng trở nên quan trọng trong việc tích hợp các nguồn năng lượng tái tạo vào lưới điện, pin cát đang mở ra một hướng đi hứa hẹn cho việc lưu trữ năng lượng quy mô lớn với chi phí hợp lý và hiệu suất cao.