Lämpöakku – Teollisuuden sivuvirrat sähkön lämpövarastointimateriaalina

Metalliteollisuuden ja kaivosteollisuuden sivuvirroille tarvitaan hyödyllisiä käyttökohteita. Lämpöakku-hankkeessa mahdollistetaan ensimmäistä kertaa energiatalouden ja kiertotalouden sektori-integraatio, kehittämällä teollisten epäorgaanisten sivuvirtojen hyödyntämistä lämpöakkujen materiaaleina.
Hankkeessa tutkitaan mallinnuksen keinoin erilaisten lämpöakkukonseptien soveltuvuutta osana systeemitason integroitua energiajärjestelmää sekä pienemmässä mitassa lämpöakun soveltuvuutta yksittäisen lämmitettävän kohteen lämpöenergian lähteenä.

Sähköenergian varastointi on osoittautumassa vihreän siirtymän yhdeksi keskeisimmistä ja vaikeimmin ratkaistavista kysymyksistä. Kestävän tuuli- ja aurinkosähkön tuotannon jaksottaisen vaihtelun tasapainottaminen edellyttää merkittävän varastointikapasiteetin rakentamista.

Lämpöakku-hankkeen tavoitteena on kehittää kestävän sähköenergian varastointiin hyvällä hyötysuhteella toimivaa, kustannustehokasta, helposti monistettavaa ja skaalattavaa varastointitekniikkaa. Sähkö varastoidaan korkealämpöisenä (> 500 °C) lämpöenergiana kiertotalousmateriaalien käyttöön perustuvassa lämpöakussa.

Lämpöakku mahdollistaa polttoprosesseihin perustuvaa CO2-päästöjä tuottavan lämmöntuotannon korvaamisen kestävällä sähköenergialla tuotetulla lämmöllä useissa eri mittakaavan sovelluksissa, kuten teollisuuden höyryn tuotannossa, kasvihuoneiden lämmityksessä tai asuinalueiden kaukolämpönä.

Hankkeessa luodaan materiaali- ja lämpöakkuteknologian alalle uutta osaamista, mikä mahdollistaa uutta liiketoimintaa ja työpaikkoja. Liiketoimintamahdollisuuksia on nähtävissä niin lämpöakkujen suunnittelussa, rakentamisessa ja toiminnan ylläpitämisessä asiakasyrityksissä, kuin uudenlaisen energian varastointipalvelun operoimisessa tilaajien käyttöön. Samalla luodaan lämmön ja sähköntuotannossa toimiville energiayhtiöille mahdollisuus sähkön hinnan vakauttamiseen tuotantohuippujen aikana.

• Sovelluskohdetason mallinnuksen kohteiden valinta ja lämpöakun ja muiden eri energiamuotojen tasetarkastelu.
• Mallin rajaus ja luonti ja käytettävien parametrien määritys eri tilanteille.
• Mallin testaus lämpöakun osana kohteen energiajärjestelmää ja sen yhteen sovittamisesta eri kohteissa, erilaisissa tilanteissa ja eri vuodenaikoina.

Mallinnuksella saadaan tietoa lämpöakkujen toimivuudesta osana yhden kohteen energiantuotantojärjestelmää erilaissa energian tuotantotilanteissa. Hankittua uutta osaamista voidaan jatkossa hyödyntää opetuksessa ainakin Insinööri (AMK) energiatekniikan ja kiertotalouden tutkinto-ohjelmassa ja tki-työssä potentiaalisena osana jatkohanketta.

Hankkeen JTF-rahoituksen on myöntänyt Pohjois-Pohjanmaan liitto. Hanketta koordinoi Oulun yliopisto ja Oulun ammattikorkeakoulu osallistuu hankkeen toteutukseen.