Storage, il NREL punta sull’accumulo termico con la sabbia

CATEGORIE:

Una forma di storage molto economico, che permetterebbe anche di riutilizzare in parte centrali termoelettriche in disuso.

ADV
image_pdfimage_print

Per accumulare energia a costi inferiori, per durate più lunghe e con capacità maggiori di quelle che offrono le batterie, la risposta potrebbe essere nella sabbia.

Ne sono convinti i ricercatori del National Renewable Energy Laboratory Usa (NREL) che stanno testando il prototipo di una nuova tecnologia di storage che utilizza la poco costosa sabbia silicea come mezzo di stoccaggio.

La tecnologia si chiama ENDURING, ossia Economic Long-Duration Electricity Storage by Using Low-Cost Thermal Energy Storage and High-Efficiency Power Cycle (accumulo economico di elettricità a lunga durata utilizzando lo stoccaggio di energia termica a basso costo e un ciclo di alimentazione ad alta efficienza).

In pratica, si usa l’elettricità in eccesso da eolico o fotovoltaico per riscaldare la sabbia a 1.200°C.

Le particelle riscaldate vengono quindi versate in silos di cemento coibentati: il sistema di base è progettato per una capacità di ben 26.000 MWh di energia, ma, grazie a un design modulare, la capacità può essere aumentata o diminuita con relativa facilità.

Quando è necessaria energia, le particelle calde vengono riversate in uno scambiatore di calore, riscaldando e pressurizzando un gas per azionare turbine e generatori che riconvertono l’energia in elettricità per la rete.

Una volta “scaricate”, le particelle di sabbia fredde vengono nuovamente immesse in silos coibentati, fino a una nuova ricarica. Qui sotto lo schema di funzionamento del sistema:

Il sistema che si sta testando ha il pregio di poter essere realizzato interamente con tecnologie e componenti già esistenti, utilizzate nelle centrali termolettriche, cosa interessante anche per un riutilizzo degli impianti a gas e a carbone che dovremo spegnere.

Tra i vantaggi – spiegano dal NREL – c’è in primis l’ampia disponibilità della sabbia silicea, che ha un valore di mercato di 30-50 $/ton e ha un impatto ecologico limitato sia nell’estrazione che alla fine del ciclo di vita.

Le batterie agli ioni di litio – osservano i ricercatori – hanno un’eccezionale densità di accumulo di energia, importante per alcuni settori come i trasporti, dove il peso conta, ma ha un costo elevato. Lo storage di energia termica con la sabbia è una forma di accumulo meno densa di energia, ma è molto economico: circa 2-4 $ per kWh di energia termica con una differenza di temperatura tra carica e scarica di 900 ° C.

Altro punto forte – si sottolinea – è la sicurezza, dato che l’energia è accumulata nell’inerte sabbia silicea, il che rende ENDURING un candidato ideale per l’immagazzinamento di energia di massa e di lunga durata senza particolari vincoli di ubicazione.

Secondo i ricercatori del NREL, l’accumulo termico potrebbe avere un ruolo importante nel decarbonizzare settori hard to abate come processi industriali e riscaldamento degli edifici .

Utilizzando una pompa di calore – si spiega – un’unità di energia elettrica viene trasformata in due o tre unità di calore, che possono essere immagazzinate nel sistema di accumulo dell’energia termica a particelle e successivamente fornite all’utente finale. Oltre a fornire stoccaggio elettrico alla rete e riscaldamento degli edifici, ENDURING potrebbe così garantire una fonte costante di calore per processi industriali e chimici altrimenti incompatibili con l’intermittenza associata all’energia solare ed eolica.

ADV
×