Da ENI le batterie di flusso per lo stoccaggio di energia


Batterie-di-flusso-420x300 Da ENI le batterie di flusso per lo stoccaggio di energia

Il problema delle rinnovabili è che spesso ti danno energia quando non serve. Per questo motivo alcuni centri ricerche nel mondo stanno cercando di trovare la soluzione migliore per stoccarle. Al Centro Ricerche Eni per le Energie Rinnovabili e l’Ambiente di Novara, ad esempio, si sta puntando sulle batterie di flusso. E i primi prototipi sono già in costruzione.

Produrre energia dal Sole, dalle maree, dal vento o anche dagli scarti agricoli è bello e molto green, ma cosa succede quando è notte, non c’è la marea, non soffia il vento o non è stagione di mietitura? Visto che non possiamo stare al buio – e tantomeno possiamo permetterci di stare dieci minuti senza aggiornare i nostri profili social – dobbiamo trovare un modo per conservare questa energia. Per questo, tutti gli impianti per la produzione di energia rinnovabile sono collegati a un sistema di accumulo o a una rete elettrica. In questo modo, quando splende il Sole o soffia il vento, gli impianti isolati sono in grado di accumulare e conservare l’energia che non viene utilizzata proprio in quel momento. Gli impianti connessi alla rete elettrica, invece, si limitano a trasmettere alla rete stessa l’energia in eccesso (in giro da qualche parte ci sarà pure qualcuno che ne avrà bisogno) per poi andare a riprenderla da lì quando serve proprio a noi.

Chi gestisce le reti (spesso grandi come Paesi o continenti) fa anche lui la stessa cosa. Di solito l’energia elettrica in eccesso disponibile sull’intera rete viene accumulata come energia idraulica: si usa la corrente che avanza per prendere l’acqua dal mare o da qualche lago a bassa quota e pomparla in un lago ad alta quota. Quando invece c’è bisogno di energia, si riporta giù l’acqua facendola precipitare lungo una condotta fino a una turbina che genera nuovamente energia elettrica. Se c’è un picco nella domanda di energia e non c’è modo di trovarla all’interno della rete, allora la si compra dall’estero oppure, alla peggio, si mettono in funzione le centrali termoelettriche che bruciano combustibili fossili per produrre energia elettrica. Per questo, poter accumulare e conservare l’energia elettrica è necessario per migliorare l’efficienza d’uso delle risorse fossili e rinnovabili, per integrare le fonti discontinue con la variabilità della domanda di energia industriale e civile e per migliorare la stabilità, flessibilità e l’affidabilità delle griglie di distribuzione. Le batterie, quindi, sono uno strumento fondamentale per l’accesso all’energia, ma permettono un uso più intelligente delle risorse e una diminuzione delle emissioni di CO2.

Le batterie possono avere dimensioni estremamente diverse, ciascuna è adatta ad un certo uso. Si va dalla batteria dell’orologio a quella dei telefoni e notebook a quelle collegate all’impianto fotovoltaico di casa fino a quelle utilizzate da grandi infrastrutture accoppiate con le centrali elettriche. Ma variano anche in funzione dell’uso, il cosiddetto tempo medio di stoccaggio: dalla batteria del telefono, che deve durare almeno un giorno, fino a quelle dei grandi impianti, che devono compensare le variazioni termiche e di illuminazione stagionale.

Le batterie a flusso

Eni ha deciso di puntare sulla batteria a flusso: si tratta di una cella elettrochimica collegata a due serbatoi contenenti due diversi elettroliti disciolti in soluzione. Nella cella, gli elettroliti vengono a contatto attraverso una speciale barriera semipermeabile dove avviene una reazione di ossidoriduzione. Questa trasforma l’energia chimica immagazzinata nei due fluidi in energia elettrica che può essere portata fuori dalla cella ed utilizzata. Quando, viceversa, abbiamo a portata di mano una fonte rinnovabile – ad esempio un impianto fotovoltaico in una bella giornata di Sole – l’energia elettrica prodotta dall’impianto va nella cella elettrochimica e viene utilizzata per fare avvenire la stessa reazione di ossidoriduzione, ma in senso inverso. Così i due fluidi possono tornare a immagazzinare energia chimica pronta all’uso quando servirà.

La tecnologia delle batterie a flusso è tra le più promettenti sia per il livello di sviluppo attuale (esistono già installazioni industriali), ma anche per le sue potenzialità (la ricerca è in continua evoluzione). Inoltre, danno la possibilità di separare la componente di potenza (cella) dalla componente di accumulo dell’energia (serbatoi). Questo disaccoppiamento permette di eliminare il fenomeno dell’autoscarica (avete presente quando prendete una batteria che avevate caricato tempo fa e ve la ritrovate già scarica?) e offre la possibilità di costruire batterie su misura per le esigenze di potenza e di accumulo che si desiderano. I primi prototipi, basati ciascuno su una diversa coppia elettrolitica, sono già in costruzione presso il Centro Ricerche Eni per le Energie Rinnovabili e l’Ambiente di Novara. Sono state raggiunte elevate efficienze e i modelli realizzati permettono numerosi cicli di carica e scarica senza deteriorarsi. È in progetto un primo sistema di batterie a flusso che verrà installato presso il centro ricerche di Novara e quindi collegato a un impianto fotovoltaico. Intanto, con le unità operative di Eni, sono in corso studi su sistemi di accumulo abbinati al fotovoltaico per dare indipendenza elettrica ai siti remoti. Finché queste ricerche non avranno successo, lo sviluppo delle rinnovabili andrà avanti col freno a mano tirato. Perciò: avanti tutta con la ricerca sulle batterie!

www.eni.com

 

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