Essere energeticamente indipendenti. La chiave sono gli accumulatori
27 Ott 2023 - Ambiente, Economia Circolare, Energia
“Finché dipenderemo da qualcun altro avremo sempre delle crisi energetiche. È necessario cambiare sistema perché è la sesta crisi energetica in 50 anni quella che stiamo vivendo.”
– Nicola Armaroli, Dirigente di ricerca del CNR.
Sono davvero essenziali le grandi centrali per avere continuità energetica?
Se si pensa al singolo edificio, alla propria abitazione la risposta sarebbe no. Gli impianti di autoconsumo ormai sono sempre più performanti grazie agli enormi passi avanti fatti nel campo dei sistemi di accumulo. Per tale motivo, tra le varie tecnologie che permetterebbero ad un edificio di essere completamente autosufficiente dal punto di vista energetico si potrebbe citare l’esempio tecnologico di una pompa di calore geotermica e un impianto fotovoltaico, collegato al sistema di accumulo più adeguato.
L’impellenza della transizione energetica ha riacceso l’interesse per questo tipo di sistemi -gli accumulatori- proprio perché sono in grado di sostenere le fonti di energia intermittenti nel soddisfare le fluttuazioni della domanda di elettricità. L’Italia, infatti, si è posta obiettivi importanti come: l’abbandono completo del carbone entro 2025, impiegare energie rinnovabili per il 55% della produzione di energia elettrica entro il 2030 e abbandonare completamente le fonti fossili per il 2050.
Un sistema di accumulo è un impianto in grado di immagazzinare energia, che risulta essenziale se è prodotta da fonti ad accumulo discontinuo, cioè da impianti che non garantiscono la produzione di elettricità in maniera costante, come il fotovoltaico e l’eolico. Il grande limite che le rinnovabili avevano fino a qualche anno fa era proprio questo: non erano sempre disponibili, contrariamente alle fonti fossili. Per tale motivo sono stati inventati dei sistemi per lo stoccaggio dell’energia elettrica: per garantire approvvigionamenti energetici stabili.
L’accumulo può avvenire in due modi:
- energy intensive e
- power intensive.
Il primo si occupa di alleggerire le congestioni di rete prodotte da un eccesso di produzione in una zona dell’impianto che non è capace di assorbirla interamente; il secondo è un sistema in grado di assorbire, erogare in tempi molto brevi e per un lasso di tempo limitato, una grande quantità di potenza, in modo da poter controllare le fasi produttive di un impianto. Alcuni esempi di sistema meccanico di accumulazione sono: sistemi a volano, ad aria compressa e sistemi idroelettrici di pompaggio.
Ma il sistema di energy storage che sta guadagnando una posizione sempre più importante sono le batterie. Ciò è dovuto alla loro modularità, semplicità di utilizzo e versatilità. Oggigiorno l’obiettivo (già raggiunto da alcuni sistemi) è avere delle batterie completamente sostenibili e interamente riciclabili, due esempi sono le batterie al sale e quelle a sabbia, ancora più sostenibili delle più utilizzate batterie di flusso o agli ioni di litio.
Il tema dei sistemi di stoccaggio di energia è estremamente vasto e i tecnici del settore stessi a volte hanno opinioni diverse gli uni dagli altri. Alcuni, infatti, sostengono che il sistema di stoccaggio dell’energia elettrica migliore non siano le batterie ma il sistema di accumulo ad aria complessa, perché più economico.
Questo impiega l’energia prodotta in eccesso per comprimere dell’aria, che viene stoccata in camere sotterranee ermetiche, per poi essere rilasciata quando necessario attraverso una turbina a gas che genera elettricità. L’efficienza di questo sistema però è legato alle condizioni geologiche, ma sono attualmente in atto degli studi volti a sradicare questa correlazione. Molte attenzioni infatti sono dedicate a questa variante di accumulatore, perché offre una grande capacità di energy storage, ha una durata lunga, un basso costo capitale, è molto sicuro e rispetta l’ambiente.
Il Sud Italia sarebbe particolarmente coinvolto nell’eventuale progettazione di impianti simili perché si tratta di un contesto favorevole al suo sviluppo. La Basilicata, le profondità marine in Sicilia e il Golfo di Taranto ad esempio sono aree in cui le condizioni geo morfologiche sono ottimali (specialmente sott’acqua) per stoccare l’aria compressa utilizzata da questo sistema.
Icaro Ecology attualmente collabora con l’Università Kore di Enna ad un progetto di ricerca che punta ad eliminare le fonti di alimentazione con gas naturale o GPL dall’impianto di desorbimento termico che utilizza, sostituendo queste fonti di energia con una più sostenibile: l’idrogeno green.
Il progetto prevede la produzione di energia termica da fonte solare, per poi trasformarla in energia elettrica, necessaria per scindere le molecole d’acqua e ottenere ossigeno e idrogeno in forma gassosa. L’idrogeno ottenuto verrebbe accumulato in un serbatoio per poi essere usato come combustibile che alimenta gli Smart Burners usati per il desorbimento termico per produrre il calore necessario per l’intervento di bonifica da attuare. Così facendo sarebbe possibile non solo evitare completamente la produzione di CO₂ ma anche completare il processo di bonifica con dell’energia totalmente green, il cui eccesso di produzione permetterebbe di poter eventualmente utilizzarla per lo stoccaggio in ‘batterie trasportabili’, le celle a combustibile –o fuel cell- che potrebbero alimentare gli uffici aziendali.
Il principale ostacolo sull’uso diffuso degli accumulatori è il loro costo, ancora considerato elevato, specialmente se riferiti a sistemi tecnologici innovativi. È indubbiamente vero che la spesa iniziale rappresenti un costo maggiore rispetto a un sistema di approvvigionamento energetico tradizionale ma è fondamentale considerare che questi costi potranno essere interamente ammortizzati nel giro di pochi mesi in quanto un investimento simile permette di autoprodurre energia, ammortizzando fortemente se non annullando i costi delle bollette.