Дэлхийд анх удаагаа Финланд улсад элсэн аккумуляторыг зохион бүтээн ашиглаж эхэллээ. Энэ бол нар, салхи ба бусад төрлийн сэргээгдэх эрчим хүчний энергийг олон сарын турш нөөцөлж хадгалах зориулалттай батарей юм.

Сэргээгдэх эрчим хүчний үйлдвэрлэлд тулгарч буй гол асуудал нь улирлын чанартай зогсолт, хадгалалтын горим байдаг бөгөөд элсэн батарейг ашигласнаар түүнийг шийдэж чадна хэмээн технологийг зохион бүтээгчид найдаж байна.

Элсэн батарейны ажиллах зарчим нь тун энгийн: ердийн элсээр дүүргэсэн том савыг халаахын тулд нар, салхины хямд эрчим хүчийг ашиглана. Элсийг 500°C хэм хүртэл халаах боломжтой бөгөөд түүний дулаан багтаамж нь өндөр тул их хэмжээний эрчим хүчийг хадгална. Уг энергийг хэсэг хугацааны дараа өвлийн цагт, дулааны үнэ ба хэрэглээ огцом өссөн үед орон сууцнуудыг халаахад зарцуулах боломжтой.    

Финланд улс хэрэгцээт гаазныхаа ихэнхийг Оросоос худалдан авдаг байсан бол Орос-Украины дайн эхэлснээс хойш эрчим хүчний салбарыг “ногооруулах” асуудал хурцаар тавигдах болжээ. Европын Холбооны гишүүн орнуудын дотроос Финланд улс Оростой хамгийн урт газраар хиллэдэг бөгөөд финландчууд НАТО-д элсэх хүсэлтээ гаргасны дараа Оросын тал байгалийн хий, цахилгаан эрчим хүчний нийлүүлэлтээ зогсоосон байна.

Финландын өвөл их хүйтэн, удаан үргэлжилдэг тул хүйтний улиралд байр орон сууцнуудыг юугаар халаах вэ гэдэг асуудал тодорхойгүй байгаа нь улстөрчид ба жирийн иргэдийн санааг зовоосоор.

Мягмар гарагт тус улсын баруун нутаг дахь нэгэн жижигхэн цахилгаан станцын суурин дээр шинэ технологийг туршиж эхэлсэн нь уг асуудлыг шийдэх нэгэн гарц байх болов уу. Шинэ төрлийн батарей нь гадна талаасаа тийм ч "үзэмжтэй" харагдахгүй: 100 тонн элсээр дүүргэсэн уйтгартай саарал өнгийн асар том бункер. Гэхдээ энэхүү хадгалах савны ашиг тус асар их ээ.  

Дэлхийн дулаарал, ашигт малтмал, түүхий эдийн огцом өсөлт нь сэргээгдэх эрчим хүчний салбарт хөрөнгө оруулахаас аргагүйд хүргэж байгаа билээ. Ер нь бол, нарны хавтан зоох, салхин сэнс босгох зэрэг нь харьцангуй хялбар ажил. Харин сэргээгдэх эрчим хүчний үйлдвэрлэл нь улирлын чанартай, цаг агаарын байдлаас хамаардаг учраас томоохон бэрхшээлийг үүсгэдэг. Наргүй бүрхэг, салхигүй үед яах вэ? Эрчим хүчийг тасралтгүй үйлдвэрлэж, дамжуулан түгээх асуудлыг хэрхэн шийдэх вэ?

“Ногоон” цахилгаан станцуудын тоо эрс нэмэгдэж буй энэ үед цахилгаан, дулааны шугам сүлжээний ачааллыг тэнцвэртэй байлгах нь нэн чухал. Эл асуудлыг шийдэх нэгэн гарц бол багтаамж сайтай аккумуляторыг ашиглан эрчим хүчийг хуримтлуулсны дараа улирлын байдлаас хамааран үйлдвэрлэл буурах тэр үед сүлжээг тэнцвэржүүлэх зорилгоор эрчим хүчийг буцаагаад сүлжээнд нийлүүлэх явдал юм.  

Орчин үед ихэнх аккумуляторыг лити гэдэг металлаар хийж байна. Ийм батарей нь үнэтэйгээс гадна овор хэмжээ ихтэй, хэт цэнэглэлтийг даадаггүй гэх мэт сул талуудтай.

Харин Финландын залуу инженерүүд эл асуудлыг хямд төсөр бөгөөд аюулгүй аргаар шийдэх гарцыг олж, Канкаанпяа хот дахь Ватаянкоски цахилгаан станцад түшиглэн дэлхий дээр анхдагч болох элсэн аккумуляторыг суурилуулах ажлыг амжилттай хийж дуусгалаа. Ингэснээр цахилгаан станцын ойр орчмын суурингууд төвийн халаалтанд холбогдож байна.

Зохион бүтээгч Маркку Илонен, Томми Эронен нар 

Дээр дурдсанчлан, цахилгаан камин зуухны ажилладаг зарчим буюу резистив халаалтын зарчмаар нар, салхины хямд эрчим хүчийг ашиглан элсийг 500°C хүртэл халаана. Элсээр халсан агаар аккумуляторын камер дотуур, дулаан сэлгүүрийн тусламжтайгаар эргэлдэнэ.  Элс дулаан багтаамж өндөртэй, удаан халж, удаан хөрдөг тул бункерт буй элсний температурыг 500 орчим хэмийн түвшинд хэдэн сарын туршид барих боломжтой.    

Улирлаас хамааран цахилгаан эрчим хүчний үнэ өсөх үед төвийн халаалтын системд ирж буй усыг халаахын тулд элсэн батарейн халуун агаарыг ашиглана. Тэндээс дулааныг шууд орон сууцны барилгууд, офис болон усан сан руу түгээнэ.

Хямд бөгөөд чанартай

Элсэн батарейны өөр нэгэн загварыг Тампер хот дахь хуучин целлюлозын үйлдвэрт зохион бүтээсэн бөгөөд энэ ажилд хотын захиргаанаас талбай гарган өгч, шаардагдах санхүүжилтыг шийдсэн байна.   

Хотын захиргаанд эрчим хүч, уур амьсгалын асуудлыг хариуцан ажилладаг Элина Сеппянен ярихдаа “хэрвээ өвлийн ид хүйтний үед цахилгаан станцууд цөөхөн цагаар ажиллахаас аргагүйд хүрсэн тохиолдолд халаалтын үнэ хөлс асар өндөр болно. Хэрвээ эрчим хүчийг хадгалаад буцаагаад сүлжээнд нийлүүлэх аваас маш их хэмнэлт гарна” гэлээ.

Үүний зэрэгцээ энэхүү туршилтын технологи нь хэр зэрэг цар хүрээтэй вэ? Элсэн батарей нь эдийн засгийн хувьд хэр үр ашигтай вэ? Түүнээс ялгарах эрчим хүч нь хэдэн зуун айлын байшинг дулаан, цахилгаанаар тасралтгүй хангахад хүрэлцэх үү? гэх мэт асуултууд урган гарч байна.

Элс бол дулааныг маш сайн хадгалдаг, гэхдээ түүнийг эргүүлээд цахилгаан эрчим хүч болгон хувиргах нь үр ашиг багатай, зардал ихтэй процесс юм.  Гэсэн хэдий ч урт хугацаандаа элсэн технологи нь томоохон үйлдвэр аж ахуйн газруудад /нүүрс, хий ашигладаг/ ашигтай байж болохоор дүр зураг харагдаж байна.  

Элсийг дулаан хуримтлуулагч болгон ашиглах судалгааг дэлхий дээр хэд хэдэн газарт хийж байгаагийн нэг нь АНУ-ын Сэргээгдэх эрчим хүчний Үндэсний лаборатори юм. Харин хамгийн түрүүнд финландчууд арилжааны зорилгоор элсэн технологийг ашиглаж эхэллээ.

“Энэ арга энгийн байж болно, гэхдээ бидний хувьд дэлхий дээр анх удаа ямар нэгэн шинэ зүйлийг туршиж үзье гэсэн санаа нь тун их таалагдсан. Зарим талаар энэ нь “хачирхалтай солиотой” төсөл мэт санагдаж болох боловч амжилттай хэрэгжинэ гэдэг би итгэлтэй байна” хэмээн цахилгаан станцын гүйцэтгэх захирал Пекка Пасси ярилаа.  

Б.Адъяахүү

Эх сурвалж: ВВС