Toshiba Energy Systems và công ty điện lực Chubu của Nhật Bản vừa thả thính một công nghệ cực kỳ độc đáo tên là "tích nhiệt bằng đá" – nghe fancy vậy chứ đơn giản là biến những tảng đá bình thường thành "pin lưu trữ tự nhiên" luôn á!
Cơ chế hoạt động của công nghệ này khá ez hiểu nè: lấy lượng điện dư thừa từ năng lượng tái tạo để... đun nóng đá thôi! Sau đó, nhiệt từ đá sẽ được dùng làm năng lượng nhiệt. Nếu cần điện thì dùng nhiệt này đun sôi nước, tạo hơi nước để chạy tua-bin và máy phát điện. Ez game!
Toshiba Energy Systems, điện lực Chubu, công ty Shintokai Seishi và thành phố Shimada (tỉnh Shizuoka) đã bắt tay nhau ký kết thỏa thuận để thương mại hóa công nghệ xịn sò này.
Team 4 bên này đã lắp thiết bị chuyên dụng tại nhà máy Shintokai Seishi ở thành phố Shimada rồi nha. Dự kiến thử nghiệm thực tế vào năm tài chính 2026 và mục tiêu thương mại hóa vào 2027. Dung lượng nhiệt lưu trữ khi quy đổi ra điện năng tương đương 10 megawatt-giờ – đủ cung cấp điện cho khoảng 880 hộ gia đình Nhật trong một ngày luôn! Đây sẽ là hệ thống tích nhiệt bằng đá đầu tiên tại Nhật Bản đạt quy mô megawatt-giờ đó nha!
Theo kế hoạch, team dự án sẽ lắp một bể chứa hình chữ nhật cao 4 mét, rộng 11 mét, sâu 4 mét trong khuôn viên nhà máy và xếp đầy đá khai thác ngay tại địa phương. Các loại đá được chọn gồm đá magma (hình thành từ dung nham nguội đông cứng) và đá trầm tích (từ cát, tro núi lửa và vật chất hữu cơ lắng đọng) – toàn đá có sẵn khắp Nhật Bản và có thể dùng lâu dài. Năng lượng tái tạo dư thừa sẽ được chuyển thành nhiệt năng qua hệ thống máy sưởi điện để làm nóng đá. Chỉ trong khoảng 1 tiếng, nhiệt độ của đá có thể tăng từ nhiệt độ bình thường lên tới 600 độ C luôn nha! ️
Đại diện Toshiba chia sẻ: "Gạch và bê tông là vật liệu lưu trữ nhiệt phổ biến, nhưng chúng tôi chọn đá dựa trên quan điểm về chi phí, mua sắm và tính dễ sử dụng". Theo người phụ trách dự án, khác với pin lưu trữ thông thường chỉ dùng được 10-15 năm, nếu bảo trì tốt thì đá có thể dùng mãi mãi luôn á! Một điểm cộng nữa là công nghệ này không cần những kim loại quý hiếm như cobalt và nickel – những nguyên liệu đang bị cạnh tranh trên toàn thế giới để sản xuất pin lưu trữ.
Thêm nữa, pin lưu trữ thường không thể xếp chồng lên nhau nhưng đá thì ok nha, nên tiết kiệm được 25% diện tích lắp đặt so với pin lưu trữ cùng dung lượng. Nhờ những ưu điểm này mà chi phí "chỉ bằng một nửa chi phí của pin lưu trữ thông thường" thôi – rẻ mà ngon!
Công nghệ tích nhiệt bằng đá chỉ mới bắt đầu hot trong vài năm gần đây thôi. Khi việc sử dụng năng lượng tái tạo đang mở rộng toàn cầu, thách thức lớn là sản lượng điện biến động theo thời tiết. Để giải quyết vấn đề này, nhu cầu pin tích trữ năng lượng tăng cao. Tuy nhiên, việc đảm bảo nguồn cung nguyên liệu hiếm để sản xuất pin đang gây lo ngại về an ninh kinh tế. Vì vậy, công nghệ tích nhiệt bằng đá với nguyên liệu dễ kiếm và chi phí thấp hơn đã thu hút sự quan tâm đáng kể.
Tuy nhiên, công nghệ này vẫn còn một số challenge khi đưa vào thực tế đó. Đầu tiên là khó khăn về kỹ thuật trong giai đoạn tản nhiệt. Lưu trữ nhiệt thì ez, nhưng quá trình tỏa nhiệt lại yêu cầu duy trì ổn định nhiệt độ và áp suất – nhiệm vụ khó và cần kỹ thuật cao để kiểm soát. Thứ hai là hiệu suất chuyển đổi từ nhiệt năng sang điện năng có tổn thất lên đến 60-70% luôn á! Tuy nhiên, nếu sử dụng trực tiếp nhiệt năng mà không cần chuyển thành điện thì tổn thất gần như bằng "0". Điều này khiến công nghệ phù hợp với các cơ sở có thể dùng trực tiếp nhiệt năng như khu phức hợp công nghiệp hoặc bể bơi nước nóng.
Toshiba đã hoàn thành phần trình diễn với công suất nhiệt nhỏ rồi, nhưng quy mô công suất nhiệt trong thử nghiệm dự án này lớn hơn rất nhiều nha. Người phụ trách từ Toshiba ESS cho biết: "Chúng tôi muốn chứng tỏ rằng chúng tôi có thể kiểm soát ngay cả những dự án quy mô lớn và đưa vào sử dụng thực tế". Hóng ngày công nghệ này ra mắt thôi!
Nguồn: soha.vn