Rusya, Avrupa’ya enerji ihracatını durdurduktan sonra, milyonlarca insan yeterli ısıtmanın olmadığı bir kış ve klimasız bir yazla sınandı. Ancak Kremlin’in fosil yakıtlarının musluklarını kapatmaya yönelik savaş zamanı stratejisi, temiz enerji geçişi için kritik bir sektörle (ısıyı depolayan ucuz ve bol miktarda doğal malzemelerden yapılmış pillerle) çakıştı ve aynı zamanda katalize etti.
Enerji bankaları olarak kum, tuz, ısı, hava ve diğer elementlerin kullanımı yüzyıllar öncesine dayanıyor. Eski Mısır evlerinin duvarları gün boyunca güneş ısısını yakaladı ve serin çöl gecelerinde serbest bıraktı. Amerika’daki yerli halklar, toprak, su ve saman veya gübre gibi diğer organik malzemelerin bir bileşimi olan kerpiçlere, aynı şeyi yapma yeteneği için tercih edilen bir inşaat malzemesi olarak değer verdi.
Endüstriyel gelişimi fosil yakıtların yanmasıyla desteklenen modern uygarlıklar için bu malzemeler devrim niteliğinde bir öncül sunuyor: Dünyanın ilk ticari ölçekli kum pilini çalıştıran Fin bir start-up’ı olan Polar Night Energy’nin CEO’su Tommi Eronen, “Hiçbir şey yanmaz.” dedi.
Doğal piller, ülkelerin güneş parlamadığında ve rüzgar esmediğinde rüzgar türbinlerinden ve güneş panellerinden gelen olağanüstü malzemelerden yararlanmalarını sağlamak için. Yenilenebilir enerjinin fiyatı, özellikle Rus yakıt geri çekilmesinin Avrupa’daki fiyatları rekor seviyelere çıkarmasından sonra fosil yakıtların maliyetinin altında kalıyor, ancak yeşil enerji devrimi hala büyük bir engelle karşı karşıya: uzun vadeli, uygun maliyetli yenilenebilir depolama eksikliği.
Polar Night Energy’nin Tampere kentindeki ve yakındaki Kankaanpää kasabasındaki tesislerinde, hanaran çelik fıçılar, yaklaşık 1.000 derece Fahrenheit’e kadar ısıtılan kum yığınlarını tutuyor. Depolanan enerji, elektrik şebekesi sivri uçlarını düzeltmeye ve bölgesel ısıtma ağlarını desteklemeye yardımcı olarak evleri, ofisleri, saunaları ve yüzme havuzlarını sıcak tutuyor. Rus fosil yakıt kaynakları azalırken bile, ısı uzak bölgelerde bile akmaya devam ediyor.
Polar Night Energy’nin baş bilim adamı Ville Kivioja, dolaşan maddenin vızıltı sesi üzerine konuşurken, “Kum’un sınırı neredeyse yok.” dedi. “Ve her yerde.”
Kum pilleri nasıl çalışıyor?
Kivioja, kum pilinin performansını izleyen sensörlerin ve valflerin nispeten yüksek teknoloji olduğunu, ancak tasarım gereği pilin kendisinin basit olduğunu söyledi.
Kum, yakınlardaki herhangi bir yerden kamyonla taşınıyor (örneğin yıkılmış bir şantiye veya kum tepeleri) ve ton başına bir avrodan daha ucuz. Sürekli olarak sıcak tutulan veya “şarjlı” olan dev bir fıçıya veya “pil”e atılıyor.
Güneş panelleri ve rüzgar türbinlerinden gelen yenilenebilir enerji, kumda dönen havayı da ısıtan bir direnç ısıtıcısı ile ısıya dönüştürülür. Bir fan, kullanıma hazır olana kadar ısı akışını sürekli olarak dolaştırır. Güneşteki bir kaya gibi, kum gün batımından sonra bile sıcak kalır, kayanın aksine, kum asla soğumaz çünkü muazzam fıçı tarafından yalıtılır. Pil seviyesi düşük olduğunda bile, sıcaklık 200 derece Fahrenheit’in üzerinde kalır; dolduğunda 1.000 dereceyi geçebilir.
Kum, gücü bir seferde haftalarca veya aylarca tutabiliyor ve genellikle enerjiyi yalnızca birkaç saat tutabilen günümüz pil pazarının devi lityum iyon pile göre bu açık bir avantaj.
Neden böyle bir yeniliğe ihtiyaç duyuluyor?
Kolayca taşınabilen ve depolanabilen fosil yakıtların aksine, güneş ve rüzgar kaynakları dalgalanıyor. Hemen kullanılmayan yenilenebilir enerjinin çoğu kayboluyor.
Çözüm depolama yeniliği, birçok endüstri uzmanı bu konuda hemfikir. Sınırlı kapasitelerine ek olarak, cep telefonlarından dizüstü bilgisayarlara ve elektrikli araçlara kadar her şeye güç sağlamak için kullanılan lityum iyon piller, her şarjda solma eğiliminde ve oldukça yanıcı, bu da dünya çapında artan sayıda ölümcül yangına neden oluyor.
Lityum iyon pillerde kullanılan kazançlı hammadde olan kobaltın çıkarılması da çocuk işçiliğine dayanıyor. BM ajansları, sektörde 40.000 erkek ve kız çocuğunun az sayıda güvenlik önlemi ve yetersiz tazminatla çalıştığını tahmin ediyor.
Bu ciddi çevre ve insan hakları sorunları, büyük miktarda kritik mineral arzı gerektiren elektrikli araç endüstrisi için bir sorun teşkil ediyor.
Yani yatırımcılar şimdi daha da büyük pil girişimlerine para akıtıyor. Dünyanın karbonsuzlaştırılmasını denetlemek için o yılki BM iklim konferansından sonra başlatılan bir kuruluş olan Uzun Süreli Enerji Depolama Konseyi’ne göre, 2021’den bu yana temiz depolama teknolojilerine bir önceki yıl 360 milyon dolardan 900 milyon dolardan fazla yatırım yapıldı. Grup, 2040 yılına kadar büyük ölçekli yenilenebilir enerji depolama yatırımlarının 3 trilyon dolara ulaşabileceğini öngörüyor.
Danimarka Teknoloji Üniversitesi’nde enerji depolama konusunda uzmanlaşmış doçent Kurt Engelbrecht, ”Bazı yönlerden, bunlar sahip olduğumuz en eski teknolojilerden bazıları.” dedi.
O ve meslektaşları uzun zamandır basit, doğal tabanlı depolama çözümlerini entegre etmek için ulusal karbonsuzlaştırma programlarını savunuyorlar, ancak temiz pillerin ancak son yıllardaki enerji krizlerinin bir sonucu olarak gerçek pazar ilgisi görmeye başladığını söyledi.
Engelbrecht, Ukrayna’daki savaşın ve ardından Rus petrol ve gaz ihracatıyla ilgili siyasi krizin son “devrilme noktası” olduğunu söyledi.