فنلاندی‌ها چگونه با بحران انرژی کنار می‌آیند؟/ ماجرای ساخت «باتری شنی» چیست؟

بحران انرژی جهان را فرا گرفته و البته این برای ایران که روی دریایی از انرژی خوابیده، چندان محسوس نیست. مشکل اصلی را اروپایی‌ها و کشورهایی مانند ترکیه دارند که رشد اقتصادی‌شان وابسته به انرژی ارزان است.

به گزارش تجارت‌نیوز ، با این همه ایرانی‌ها هم به ناچار تورم جهانیِ ناشی از افزایش هزینه‌های انرژی را دیر یا زود حس خواهند کرد، چراکه با افزایش هزینه‌های تولید در چهارگوشه جهان (چین، اروپا، آمریکای شمالی و آمریکای لاتین) قیمت کالاهای وارداتی به ایران هم افزایش خواهد یافت.

در این میان، روسیه هم کاهش شدید انتقال انرژی به اروپا را کلید زده و همین موجب شده که کشورهایی به تکاپو بیفتند تا راه‌هایی تازه برای تامین انرژی پیدا کنند.

ساده‌ترین راه، افزایش واردات گاز مایع (LNG) از کشورهایی مانند قطر، آمریکا و استرالیا است که صادرکنندگان بزرگ این حوزه هستند و مازاد تولید گاز مایع دارند.

اما این شکل از تامین انرژی هم سقفی دارد و ظاهرا سقفش پر شده است. (مثلا فرانسه و آلمان با قطر مذاکره کرده‌اند تا خیلی فوری گاز مایع تحویل بگیرند.)

دومین راه‌حل، استفاده از انرژی‌های نو (عموما خورشیدی و بادی) است که باز هم تامین تجهیزات آن زمان می‌برد و امروز و فردا آماده نخواهد شد.

در این میان، فنلاندی‌ها روشی تازه ابداع کرده‌اند و می‌خواهند به سرعت آن را گسترش بدهند تا از این پیچ تاریخی در تامین انرژی عبور کنند.

آنها می‌خواهند انرژی را در شن ذخیره کنند.

بی‌نهایت ساده و احتمالا تکثیرپذیر

راهکار فنلاندی‌ها بسیار ساده است و عجیب است که تا امروز چنین راهکاری به شکل گسترده مورد استفاده قرار نگرفته است.

کل ایده، در واقع یک «باتری شنی» غول‌پیکر است که ماده اصلی تشکیل‌دهنده آن شن است، نزدیک به ۱۰۰ تن شن.

عنوان «باتری» به این دلیل روی این روش گذاشته شده که می‌تواند انرژی را ذخیره کند، آن هم به شیوه‌ای ساده که بسیاری از ما تجربه‌اش کرده‌ایم.

شن می‌تواند گرمای جذب‌شده را برای مدتی طولانی در خود ذخیره کند.

اگر در روزهای آفتابی در ساحلی شنی کمی شن‌ها را جا‌به‌جا کنید، می‌بینید که زیر شن‌ها گرمِ گرم است. این گرما در واقع تا پاسی از شب هم آنجا باقی می‌ماند و ناشی از «مقاومت حرارتی» (Thermal resistance) بالایی است که شن دارد.

به عبارت ساده، شن مانند یک عایق حرارتی عمل می‌کند که به این سادگی اجازه انتقال حرارت به بیرون را نمی‌دهد و گرما را در خودش ذخیره می‌کند.

به طور کلی هم در مورد یک «باتری» صحبت می‌کنیم که فلسفه‌اش این است که انرژی را زمانی که کمبود نداریم ذخیره کند و زمانی که با کمبود مواجه شده‌ایم، آن را آزاد کند.

با این «باتری شنی» چه می‌توان کرد؟

تنها نکته این است که این «باتری شنی» غول‌آسا (با ۱۰۰ تن شن در درونش) تنها قادر است که گرما را در خود نگه دارد و بر خلاف باتری‌های معمولی، نمی‌توان از آن انرژی الکتریکی گرفت، البته دست‌کم فعلا.

به عبارت دیگر، این «باتری شنی» می‌تواند جایی را گرم کند، اما به این سادگی نمی‌توان از آن برق گرفت.

اما همین هم برای خودش پیشرفت بزرگی است.

باتری‌های یون-لیتیومی امروز تقریبا در تمام لوازم الکترونیکی ما مورد استفاده قرار می‌گیرند.

بخش عمده مصارف خانگی انرژی، به ویژه در کشورهایی سردسیر مانند فنلاند، در قالب انرژی گرمایی است و نه انرژی الکتریکی. در واقع، گرم‌کردنِ خانه‌ها انرژی بیشتری می‌طلبد تا مثلا سشوار کشیدن موها.

این باتری می‌تواند تا ماه‌ها گرما را در خود ذخیره کند و در موقع لزوم، آن را تحویل دهد.

برای گرم‌کردنِ شن‌ها هم می‌توان از ساعت‌های طولانی روز (گاه تا ۲۰ ساعت در تابستان‌ها) در سرزمینی مانند فنلاند که در عرض جغرافیایی بالایی قرار دارد، استفاده کرد.

شن را تقریبا در هر جایی می‌توان یافت و به همین دلیل ساخت باتری‌های شنی ارزان تمام می‌شود.

اگر این باتری در ایران مورد استفاده قرار بگیرد، در ترکیب با توربین‌های آبی می‌توان از آن برای تولید برق هم استفاده کرد، چرا که در ایران تقریبا همیشه نقطه‌ای آفتابی داریم.

در جایی مانند ایران، از توربین‌های بادی هم می‌توان استفاده کرد تا انرژی الکتریکی تولید کنند، آن را در قالب انرژی گرمایی در «باتری شنی» به دام بیندازند و مثلا در روزهای سرد زمستان برای گرمایش شهری مورد استفاده قرار بدهند.

خیلی ارزان‌تر از آنچه فکر می‌کنیم

فناوری باتری‌ها روز به روز در حال توسعه است و حالا که در عصر باتری‌های «یون-لیتیومی» و باتری‌های «نانو-سیم» (Nanowire) هستیم، ابداعاتی از قبیل «باتری شنی» بسیار جالب توجه هستند.

برای تولید باتری‌های «یون-لیتیومی»، نیاز به عناصر شیمیایی داریم که گران‌قیمت هستند و برای تامین آنها هم انحصاراتی اقتصادی وجود دارد.

مثلا، چینی‌ها بخش عمده تولید عناصر شیمیایی خاص در جهان را در انحصار دارند و به همین دلیل حتی تولید باتری خودروهای الکتریکی در کشورهایی مانند آمریکا، آلمان و ژاپن هم به دلیل کمبود باتری بارها به مشکل برخورده است.

اما شن را تقریبا در هر جایی می‌توان یافت و نکته این است که شن بسیار ارزان است.

ترکیب نیروگاه‌های بادی با باتری‌های شنی می‌تواند ایده بسیار خوبی برای ایران باشد.

ساخت چنین باتری‌هایی یک ایده برای استارتاپ‌ها و شرکت‌های دانش‌بنیان هم هست که این روزها بازارشان گرم شده است.

فقط به این فکر کنید که مثلا انرژی گرمایی مورد نیاز برای یک دامداری، یک مرغ‌داری یا یک گلخانه را به این طریق تامین کنید و از پرداخت هزینه برق هم خلاص شوید. علاوه بر این، اگر همه چیز خوب پیش برود، می‌توانید برای ساخت چنین باتری‌هایی وام تاسیس شرکت دانش‌بنیان هم دریافت کنید. چرا که نه؟!