Cambiamento climatico: la batteria a sabbia potrebbe essere la soluzione

di Giorgia Tizzoni 1 visite

I ricercatori finlandesi hanno installato la prima "batteria a sabbia" completamente funzionante al mondo in grado di immagazzinare energia verde per mesi alla volta.

Gli sviluppatori affermano che questo potrebbe risolvere il problema della fornitura tutto l'anno, un problema importante per l'energia verde.

Utilizzando sabbia di bassa qualità, il dispositivo viene caricato con il calore prodotto dall'elettricità a basso costo proveniente dal sole o dal vento.

La sabbia immagazzina il calore a circa 500°C, che può quindi riscaldare le case in inverno, quando l'energia è più costosa.

La Finlandia ottiene la maggior parte del suo gas dalla Russia, quindi la guerra in Ucraina ha messo a fuoco la questione dell'energia verde.

Ha il confine russo più lungo nell'UE e Mosca ha ora interrotto le forniture di gas ed elettricità sulla scia della decisione della Finlandia di aderire alla NATO.

Le preoccupazioni per le fonti di calore e luce, in particolare con il lungo e freddo inverno finlandese all'orizzonte, preoccupano sia i politici che i cittadini.

Ma in un angolo di una piccola centrale elettrica nella Finlandia occidentale si trova un nuovo pezzo di tecnologia che ha il potenziale per alleviare alcune di queste preoccupazioni.

L'elemento chiave di questo dispositivo? Circa 100 tonnellate di sabbia da costruzione, accatastate in alto all'interno di un silo grigio opaco.

Questi grani grezzi e pronti possono rappresentare un modo semplice ed economico per immagazzinare energia per quando è più necessario.

A causa del cambiamento climatico e ora grazie al prezzo in rapido aumento dei combustibili fossili, c'è un'ondata di investimenti nella nuova produzione di energia rinnovabile.

Ma mentre i nuovi pannelli solari e le turbine eoliche possono essere rapidamente aggiunti alle reti nazionali, queste fonti extra presentano anche enormi sfide.

La domanda più difficile riguarda l'intermittenza: come si fa a tenere accese le luci quando il sole non splende e il vento non soffia?

L'aggiunta di più energie rinnovabili alla rete elettrica significa anche che è necessario potenziare altre fonti di energia per bilanciare la rete, poiché troppa o poca energia può farla crollare.

La risposta più ovvia a questi problemi sono le batterie su larga scala che possono immagazzinare e bilanciare le richieste di energia man mano che la rete diventa più verde.

Al momento, la maggior parte delle batterie sono realizzate con litio e sono costose con un ingombro fisico ampio e possono far fronte solo a una quantità limitata di energia in eccesso.

Ma nella città di Kankaanpää, un team di giovani ingegneri finlandesi ha completato la prima installazione commerciale di una batteria a base di sabbia che crede possa risolvere il problema dello stoccaggio in modo economico e a basso impatto.

"Ogni volta che c'è questa forte ondata di elettricità verde disponibile, vogliamo essere in grado di inserirla nello storage molto rapidamente", ha affermato Markku Ylönen, uno dei due fondatori di Polar Night Energy che hanno sviluppato il prodotto.

Il dispositivo è stato installato nella centrale di Vatajankoski che gestisce il sistema di teleriscaldamento della zona.

L'elettricità a basso costo riscalda la sabbia fino a 500°C mediante riscaldamento resistivo (lo stesso processo che fa funzionare i fuochi elettrici).

Questo genera aria calda che viene fatta circolare nella sabbia per mezzo di uno scambiatore di calore.

La sabbia è un mezzo molto efficace per immagazzinare calore e perde poco nel tempo. Gli sviluppatori affermano che il loro dispositivo potrebbe mantenere la sabbia a 500°C per diversi mesi.

Quindi, quando i prezzi dell'energia sono più alti, la batteria scarica l'aria calda che riscalda l'acqua per il sistema di teleriscaldamento che viene poi pompata intorno alle case, agli uffici e persino alla piscina locale.

Cereali a basso costo

L'idea per la batteria di sabbia è stata sviluppata per la prima volta in un'ex cartiera nella città di Tampere, con il comune che ha donato lo spazio di lavoro e fornito finanziamenti per farlo decollare.

"Se disponiamo di centrali elettriche che funzionano solo per poche ore durante l'inverno, quando fa più freddo, sarà estremamente costoso", ha affermato Elina Seppänen, specialista in energia e clima per la città.

"Ma se abbiamo questo tipo di soluzione che fornisce flessibilità per l'uso e lo stoccaggio del calore, credo che aiuterebbe molto in termini di spesa".

Una delle grandi sfide ora è se la tecnologia può essere ampliata per fare davvero la differenza e gli sviluppatori saranno in grado di usarla per ottenere elettricità e calore?

L'efficienza diminuisce drasticamente quando la sabbia viene utilizzata solo per restituire energia alla rete elettrica.

Ma immagazzinare energia verde come calore a lungo termine è anche un'enorme opportunità per l'industria, dove la maggior parte del calore di processo utilizzato negli alimenti e nelle bevande, nei tessuti o nei prodotti farmaceutici proviene dalla combustione di combustibili fossili.

Altri gruppi di ricerca, come il National Renewable Energy Laboratory degli Stati Uniti, stanno attivamente esaminando la sabbia come una valida forma di batteria per l'energia verde .

Ma i finlandesi sono i primi con un sistema commerciale funzionante, che finora sta andando bene, secondo l'uomo che ha investito nel sistema.

"È davvero semplice, ma ci piaceva l'idea di provare qualcosa di nuovo, di essere i primi al mondo a fare qualcosa del genere", ha affermato Pekka Passi, amministratore delegato della centrale di Vatajankoski.

"È un po' folle, se lo desideri, ma penso che sarà un successo".