创新的沙电池是绿色能源的希望灯塔,如

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当你想到电池时,首先可能会想到锂。如果你还记得CD播放机或GameBoy游戏机里的电池是什么时候开始腐蚀的,那么使用电池的想法可能会让你想起一些悲伤的童年回忆。

锂电池没有太多能量,如果回收不当,对环境很不利。在最终进入垃圾填埋场或河流后,内部的化学物质会泄漏到土壤中,污染地下水和地表水,损害周围的生态系统。

相比之下,钠离子电池更便宜、更可持续,因为无论你身在何处,地壳中的钠含量都是锂的倍。但工程师们一直在寻找更可持续的选择,特别是涉及到存储来自风能、太阳能和水力的清洁能源。

地球上广袤的沙漠也可以作为储能电池

在最近的一项重大技术突破中,一对年轻的芬兰工程师找到了如何在“沙子电池”中存储绿色能源的方法。TommiEronen和MarkkuYlnen是极夜能源公司的年轻创始人,他们刚刚在芬兰的一个商业发电站安装了世界上第一个沙子电池。

沙子电池是如何工作的?

世界上第一个商用沙子电池装置

俄乌冲突导致芬兰的天然气和电力供应被切断。由于风能和太阳能过于依赖于天气,它们往往只能断断续续地工作——对整个社会来说,这是一种不可靠的能源来源。

长期以来,这一直是可再生能源的弱点,但正如Eronen和Ylnen发现的那样,沙粒在储存清洁能源方面出奇地好。

在将吨沙子堆积到一个4×7米高的钢铁容器后,沙子通过风能和太阳能加热。这些热量可以被当地的能源公司储存并重新分配,为附近城镇的建筑提供温暖。

这是通过一个叫做电阻加热的过程来实现的,在这个过程中,沙子被电流的摩擦加热。当电流通过任何非超导体(没有电阻的材料)的材料(如沙子)时,就会产生热量。

听起来很简单,对吧?Eronen和Ylnen的沙子电池已经在为芬兰Kankaanp区的家庭、企业和当地游泳池供暖。

谈到他们的沙子电池,Ylnen表示这很简单,这里真的没什么花里胡哨的东西。复杂的部分发生在计算机上;我们需要知道能量或热量是如何在存储中运动的,这样我们就可以随时知道有多少能量可用,以及我们可以放电和充电的速率。

沙电池商用化的先驱——TommiEronen和MarkkuYlnen

沙子的可持续性如何?

接下来大家关心的是,这种电池能否在全球范围内实施?开采大量沙子会损害自然环境吗?

尽管沙子遍布世界各地,但它是一种需求量很大的材料,尤其是在建筑项目中的使用。根据一项研究统计,全球未来四年对沙子的需求将增长45%。

用于建筑的沙子通常从河流和湖泊中获取,这可能对环境有害。但Eronen和Ylnen表示,对于沙子电池来说,它的来源并不特别重要——任何密度足够高的沙子都可以储存热量以形成清洁能源。

因此,通过这种简单但天才的设计,储存清洁能源的未来变得更加光明。全世界对极夜能源项目的兴趣已经激起,许多国家都在寻找在冬季来临之前储存清洁能源的方法。

随着各国试图摆脱化石燃料,很高兴看到另一个实用的绿色存储解决方案被提出来——尤其是当它有潜力在世界任何地方发挥作用时。



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