energie rinnovabili

Usare le rocce vulcaniche come batteria: ecco le nuove frontiere dello storage

Semplicità, economicità, sostenibilità: sono i vatntaggi del sistema di accumulo termico sperimentato da Siemens Gamesa per eolico e fotovoltaico

di Elena Comelli

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Semplicità, economicità, sostenibilità: sono i vatntaggi del sistema di accumulo termico sperimentato da Siemens Gamesa per eolico e fotovoltaico


4' di lettura

Costi bassi, tecnologia semplice, emissioni zero. Sono questi i vantaggi del sistema di accumulo termico nelle rocce vulcaniche messo a punto da Siemens Gamesa, leader mondiale dell'eolico con un terzo del mercato

europeo. Per la società nata nel 2017 dalla fusione della basca Gamesa e della tedesca Siemens Wind Power, è essenziale trovare un sistema per non sprecare l'energia prodotta in eccesso dalle sue turbine.

La nuova tecnologia Etes (Electric Thermal Energy Storage), testata ormai per un anno nell'impianto pilota di Amburgo, potrebbe fornire una prima risposta alle due sfide fondamentali della transizione energetica: da un lato conservare l'energia prodotta da fonti intermittenti, come eolico e fotovoltaico, per rilasciarla alla rete quando ce n'è bisogno; dall'altro lato riutilizzare gli impianti delle centrali fossili nell'ambito di un mix elettrico decarbonizzato.

Riconvertire le vecchie infrastrutture in poli industriali “verdi” è una delle sfide che non solo la Germania, ma anche l'Italia e altri Paesi europei dovranno affrontare nei prossimi anni. Non a caso in Germania è già stato definito un piano da 45 miliardi di euro per uscire definitivamente dal carbone entro il 2038 e favorire nuovi investimenti nelle tecnologie pulite, come quello di Siemens Gamesa.

Il progetto pilota tedesco ora può stoccare fino a 130 megawattora di energia termica, utilizzando l'elettricità in eccesso sulla rete per riscaldare mille tonnellate di rocce vulcaniche fino a 750 gradi centigradi.

Le rocce come batteria

Attraverso delle resistenze elettriche e dei semplici ventilatori, l'impianto sfrutta l'energia elettrica per produrre aria calda e riscaldare le rocce, che a loro volta trattengono il calore accumulato finché è necessario immettere nuovamente elettricità in rete, per coprire un picco dei consumi. A quel punto entrano in azione le turbine a vapore (le stesse utilizzate in qualsiasi impianto a fonti fossili), che sfruttano il calore delle rocce vulcaniche per produrre elettricità e così “scaricano” il sistema di accumulo, come un'enorme batteria.

Con un costo di circa 100 euro per kilowattora, la tecnologia è molto più conveniente di qualsiasi batteria e quindi può essere utilizzata come sistema a basso costo per conservare l'energia prodotta dalle fonti rinnovabili e renderla pronta all'uso per l'alimentazione industriale o per il riscaldamento degli edifici. L'energia in entrata, del resto, può essere sia elettrica sia termica, così come quella in uscita, in base alle differenti configurazioni del sistema.

La tecnologia Etes, secondo Siemens Gamesa, è molto flessibile perché consente di realizzare progetti nuovi stand-alone oppure di aggiungere l'accumulo elettro-termico a impianti industriali esistenti, così come alle vecchie centrali a carbone, trasformando queste ultime in mega-unità di accumulo energetico, in un timing perfetto con la dismissione.

Un approccio di economia circolare che potrebbe essere utile un po' dappertutto nel mondo, anche in Italia e perfino negli Stati Uniti, dove malgrado i sussidi oltre 50 centrali a carbone, non più competitive, hanno chiuso i battenti nei tre anni e mezzo dell'amministrazione Trump, più di quante ne siano state spente durante tutta la presidenza di Barack Obama.

Con questa tecnologia si potrebbe correggere la narrativa delle energie rinnovabili che “uccidono” le centrali elettriche convenzionali. «Etes può offrire a quelle centrali convenzionali uno spazio nel futuro dell'energia trasformandole in strutture di stoccaggio verdi - spiega Hasan Özdem, capo della gestione tecnologica e dei progetti per Siemens Gamesa -. Come ingegnere, non mi piace veder smantellare questi impianti. L'unico problema delle centrali elettriche convenzionali è che stanno inquinando l'ambiente. Si tratta di un problema molto importante, ma per il resto queste sono tecnologie che hanno funzionato in modo molto efficiente per decenni. E i costi iniziali di queste risorse sono molto alti. I clienti sono alla ricerca di sistemi per mantenerle in funzione per altri 30 anni e Etes finora è la loro unica scelta», fa notare Özdem.

Dopo l'impianto pilota di Amburgo, Siemens Gamesa prevede la realizzazione di un secondo impianto pilota con una potenza di 50 megawatt, che corrisponde alla generazione di quasi un gigawattora di elettricità, sufficiente a soddisfare il fabbisogno di circa 50mila famiglie. In seguito è previsto lo sviluppo commerciale di stoccaggi nell'ordine di diversi gigawattora.

Sistemi alternativi

La soluzione di Siemens Gamesa non ha rivali a uno stadio così avanzato di sviluppo, ma ricorda un po', per la sua semplicità, il sistema proposto dalla start up svizzero-americana Energy Vault, che si basa sull'energia cinetica. Il concetto sfrutta la gravità, come i pompaggi idroelettrici, per caricare e scaricare una “batteria”, che in questo caso è costituita da una gru alta un centinaio di metri con sei bracci meccanici.

Quando c'è energia eolica o fotovoltaica in eccesso, i bracci la usano per sollevare da terra blocchi di calcestruzzo di 35 tonnellate, mentre quando c'è richiesta di elettricità dalla rete, la gru fa scendere i blocchi verso terra e l'energia cinetica della caduta alimenta i motori elettrici del sistema, generando kilowattora. Il meccanismo si regge su algoritmi molto complessi, basati sull'intelligenza “predittiva” dei robot che gestiscono i bracci, e prevede torri che possono andare da 20 a 80 megawattora.

L'azienda, che ha ricevuto l'anno scorso i complimenti di Bill Gates in persona e un finanziamento di 110 milioni di dollari dal Vision Fund di Softbank, è basata a Biasca, in Canton Ticino, da dove è partito Andrea Pedretti, l'inventore che sta dietro la tecnologia e che ora è il Cto dell'azienda, guidata dai co-fondatori Robert Piconi e Bill Gross.

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