Nhật Bản thương mại hóa công nghệ "tích nhiệt bằng đá"

Quốc tế 11:21 | 01/02/2025

Trong bối cảnh thế giới đang đẩy mạnh chuyển đổi sang năng lượng tái tạo, Nhật Bản vừa công bố kế hoạch thương mại hóa công nghệ "tích nhiệt bằng đá". Đây là giải pháp lưu trữ năng lượng nhiệt bằng đá tự nhiên, giúp tận dụng điện dư thừa từ năng lượng tái tạo, đồng thời giảm thiểu phụ thuộc vào pin lưu trữ truyền thống.

Công nghệ pin tích nhiệt bằng đá đang được thử nghiệm để hướng tới chuyển đổi sang năng lượng tái tạo. (Ảnh: Rawlplug)

Công nghệ tích nhiệt bằng đá – bước tiến mới trong lưu trữ năng lượng

Công nghệ này hoạt động theo cơ chế chuyển hóa điện dư thừa thành nhiệt năng và lưu trữ trong đá. Khi cần sử dụng, nhiệt từ đá sẽ được chiết xuất để làm nóng nước, tạo hơi nước vận hành tua-bin và phát điện. Đặc tính "dễ nóng, khó nguội" của đá giúp công nghệ này trở thành giải pháp thay thế khả thi cho pin lưu trữ năng lượng, vốn có chi phí cao và phụ thuộc vào kim loại hiếm như cobalt, nickel.

Theo kế hoạch, Toshiba Energy Systems, điện lực Chubu, công ty Shintokai Seishi và chính quyền thành phố Shimada (tỉnh Shizuoka) đã ký kết thỏa thuận hợp tác triển khai thử nghiệm công nghệ. Dự án sẽ lắp đặt hệ thống lưu trữ tại nhà máy Shintokai Seishi, dự kiến thử nghiệm thực tế vào năm tài chính 2026 và thương mại hóa vào năm 2027. Hệ thống này có dung lượng nhiệt lưu trữ tương đương 10 megawatt-giờ, đủ để cung cấp điện cho khoảng 880 hộ gia đình trong một ngày.

Một điểm đáng chú ý của công nghệ này là khả năng sử dụng lâu dài. Nếu được bảo trì đúng cách, đá có thể lưu trữ nhiệt mãi mãi mà không bị suy giảm hiệu suất, trong khi pin lưu trữ thông thường chỉ có tuổi thọ từ 10-15 năm. Bên cạnh đó, do không cần sử dụng kim loại hiếm, công nghệ này giúp giảm áp lực lên chuỗi cung ứng toàn cầu và tăng tính bền vững.

Một đại diện của Toshiba cho biết: "Gạch và bê tông là những vật liệu lưu trữ nhiệt phổ biến, nhưng đá có ưu thế vượt trội về chi phí, khả năng thu mua và tính dễ sử dụng".

Ngoài ra, công nghệ này giúp tiết kiệm khoảng 25% diện tích lắp đặt so với pin lưu trữ có cùng dung lượng.

Thách thức và tiềm năng ứng dụng thực tế

Dù sở hữu nhiều ưu điểm, công nghệ "tích nhiệt bằng đá" vẫn đối mặt với một số thách thức kỹ thuật. Trong quá trình tỏa nhiệt, cần đảm bảo duy trì nhiệt độ và áp suất ổn định để đạt hiệu suất tối ưu. Hiện tại, tổn thất nhiệt năng khi chuyển đổi thành điện có thể lên tới 60-70%. Tuy nhiên, nếu sử dụng nhiệt trực tiếp trong các khu công nghiệp hoặc bể bơi nước nóng, tổn thất gần như bằng không.

Toshiba và các đối tác đang từng bước hoàn thiện công nghệ để sớm đưa vào ứng dụng thực tiễn. Với tiềm năng lớn trong việc ổn định lưới điện và tối ưu hóa năng lượng tái tạo, công nghệ tích nhiệt bằng đá hứa hẹn trở thành giải pháp quan trọng trong tương lai.

Việc Toshiba và Chubu tiên phong thương mại hóa công nghệ "tích nhiệt bằng đá" đánh dấu một bước tiến quan trọng trong ngành năng lượng. Khi nhu cầu lưu trữ năng lượng tái tạo ngày càng tăng, công nghệ này không chỉ giúp giảm chi phí mà còn tạo ra một giải pháp bền vững, ít phụ thuộc vào tài nguyên khan hiếm. Với những lợi thế vượt trội, "tích nhiệt bằng đá" có thể trở thành một phần không thể thiếu trong hệ thống năng lượng toàn cầu trong những năm tới.