Finnish Town Deploys Massive Sand-Based Thermal Battery for District Heating

Fasilitas di Pornainen berfungsi sebagai wadah penyimpanan besar dan sangat terisolasi yang berisi 2.000 metrik ton batu sabun yang dihancurkan. Dengan tinggi 13 meter dan lebar 15 meter, baterai ini beroperasi dengan mengubah kelebihan listrik dari jaringan listrik—biasanya dihasilkan oleh sumber angin atau matahari—menjadi panas bersuhu tinggi. Energi panas ini kemudian disimpan dalam media mineral selama beberapa hari atau bahkan berminggu-minggu. Ketika kebutuhan pemanas meningkat, penukar panas melepaskan energi untuk menghangatkan air yang bersirkulasi melalui jaringan pemanas distrik lokal. Dengan bertindak sebagai termos termal raksasa, sistem ini secara efektif memisahkan waktu pengadaan listrik dari penyaluran panas sebenarnya, sehingga pemerintah kota dapat memanfaatkan periode ketika harga listrik sedang rendah dan menghindari biaya tinggi yang terkait dengan produksi uap berbasis jaringan selama jam-jam puncak permintaan.

Peralihan ke teknologi berbasis pasir telah mengubah profil energi kota secara signifikan. Sebelumnya, pemerintah kota mengandalkan pembakaran bahan bakar fosil seperti minyak dan serpihan kayu untuk memenuhi kebutuhan pemanas perumahan. Menurut data yang diberikan oleh Polar Night Energy, penerapan baterai pasir telah memangkas emisi gas rumah kaca dalam jaringan pemanas hampir 70%. Selain itu, ketergantungan terhadap serpihan kayu telah anjlok sekitar 60%. Meskipun pembangkit listrik tenaga serpihan kayu yang ada masih tersedia sebagai fasilitas cadangan sekunder dan beban puncak, baterai pasir yang baru menyediakan sebagian besar kebutuhan pemanasan kota tanpa pembakaran. Penyedia utilitas lokal Loviisan Lämpö mencatat bahwa kemampuan ini sangat penting untuk memaksimalkan efisiensi, dengan rencana untuk memperoleh lebih dari 55% dari total pasokan pemanas distrik dari baterai dalam beberapa bulan pertama tahun ini, peningkatan substansial dari sekitar 30% pada tahun 2025.

Energi terbarukan menghadapi tantangan yang bersifat intermiten, karena pembangkit listrik tenaga angin dan surya tidak selalu sesuai dengan permintaan konsumen. Solusi penyimpanan sangat penting untuk menjembatani kesenjangan ini. Tidak seperti baterai lithium-ion tradisional, yang biasanya dirancang untuk pelepasan daya jangka pendek selama beberapa jam, baterai pasir dikhususkan untuk penyimpanan termal jangka panjang. Para ahli, termasuk Profesor Jan Rosenow dari Universitas Oxford, menekankan keindahan teknologi ini terletak pada kemampuannya menyimpan energi untuk jangka waktu lama tanpa memerlukan mineral tanah jarang atau bahan mentah penting. Hal ini menjadikannya alternatif yang menarik bagi wilayah yang ingin mendekarbonisasi infrastruktur pemanasnya. Proyek Pornainen berfungsi sebagai uji kasus yang praktis dan terukur, dengan ukuran 10 kali lebih besar dibandingkan proyek skala kecil yang diluncurkan pada tahun 2022, membuktikan bahwa sistem tersebut dapat melayani masyarakat kecil secara efektif sekaligus mengurangi ketergantungan pada sumber energi yang banyak mengandung karbon.

Keberhasilan instalasi Pornainen telah menarik perhatian internasional, dan Polar Night Energy melaporkan pertanyaan dari para pemangku kepentingan di setiap benua. Minat ini sangat besar terutama di wilayah-wilayah yang saat ini bergantung pada batu bara dan minyak bumi, dimana terdapat kebutuhan mendesak untuk beralih ke alternatif yang lebih ramah lingkungan. Menteri Iklim Finlandia Sari Multala memuji proyek ini sebagai inovasi yang menginspirasi, dan menyoroti potensi pengulangan di masa depan yang berpotensi mencakup keluaran listrik, sebuah perkembangan yang akan mewakili terobosan teknologi yang signifikan. Meskipun para kritikus menunjuk pada keterbatasan saat ini, seperti kepadatan energi baterai yang relatif rendah dan tantangan dalam mengubah panas kembali menjadi listrik secara efisien, momentum di balik penyimpanan elektrotermal semakin meningkat. Karena tujuan iklim global mengharuskan pengurangan penggunaan bahan bakar fosil secara cepat, kemampuan untuk menyimpan energi bersih dalam bahan sederhana dan melimpah seperti pasir memberikan jalur yang terukur bagi masyarakat di seluruh dunia untuk menstabilkan jaringan energi mereka.