Trasformare le miniere abbandonate in sistemi sotterranei per accumulare energia, utilizzando la comune sabbia per caricare o scaricare la “batteria”.
È la soluzione proposta da un gruppo di ricercatori dello IIASA (International Institute for Applied Systems Analysis), un istituto internazionale con sede in Austria.
La loro ricerca, intitolata “Underground Gravity Energy Storage: A Solution for Long-Term Energy Storage” e pubblicata su Energies (link in basso), parla di una nuova tecnica con cui immagazzinare energia nei vecchi siti minerari.
Obiettivo è realizzare sistemi di accumulo di lunga durata, capaci di stoccare in modo prolungato (giorni, settimane, mesi) il surplus elettrico delle fonti rinnovabili come eolico e fotovoltaico.
Lo schema sotto riassume il funzionamento di questa tecnologia, chiamata UGES (Underground Gravity Energy Storage).
In pratica, spiegano i ricercatori in una nota, nella fase di “carica” si utilizza energia elettrica (quella disponibile a basso costo sulla rete nei periodi di scarso utilizzo) per alimentare dei motori elettrici che sollevano la sabbia dal fondo dei pozzi minerari verso un deposito superiore a cielo aperto.
Quando invece si deve “scaricare” il sistema di accumulo, al fine di produrre energia, si fanno scendere i contenitori di sabbia dal deposito superiore verso il fondo della miniera, impiegando dei freni rigenerativi (come quelli che ricaricano le batterie delle auto elettriche) per convertire energia cinetica in elettricità.
Quindi i componenti principali del sistema proposto sono: il pozzo, il motore/generatore, i siti di stoccaggio superiori e inferiori e le attrezzature minerarie. Più profondo e ampio è il pozzo della miniera, si spiega, maggiore è la potenza che può essere estratta dalla batteria e più grande è la miniera, maggiore è la capacità di accumulo energetico complessiva.
Secondo gli autori della ricerca, i costi di questa soluzione si aggirano tra 1-10 $/kWh con profondità dei pozzi, rispettivamente, di 1.500-200 metri, con una vita utile stimata in 20-30 anni.
Si parla di un potenziale globale tra 7-70 TWh grazie alle centinaia di migliaia di ex miniere disponibili in varie parti del mondo, tra cui Cina, India, Russia e Stati Uniti.
Un vantaggio della tecnologia è la possibilità di riutilizzare vecchi siti minerari, con relativi impianti e macchinari, offrendo nuove opportunità di lavoro agli addetti del settore.
Le vecchie miniere, anziché diventare stranded asset (infrastrutture obsolete e non più remunerative) potrebbero avere una seconda vita come accumuli energetici al servizio della green economy.
Inoltre, il materiale usato per il sistema è la sabbia: economico e facile da reperire.
Intanto le idee per accumulare energia con sistemi innovativi a gravità si stanno moltiplicando e qualche iniziativa sta cominciando a prendere forma a livello industriale.
Ad esempio, la società svizzera Energy Vault ha iniziato a realizzare il primo di cinque impianti di accumulo gravitazionale per complessivi 2 GWh in Cina.
La sua piattaforma di storage energetico segue lo stesso principio di funzionamento del primo impianto dimostrativo in Svizzera: una torre-gru con motori elettrici che fa salire/scendere grandi blocchi di cemento.
Come già osservato per altre innovazioni di questo tipo, bisognerà vedere se la soluzione della IIASA riuscirà a valicare i confini delle ricerche trovando applicazioni reali e replicabili su scala commerciale.
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