storage

Per far sì che la percentuale di energia proveniente da fonti rinnovabili, tipicamente solare e eolico, aumenti sempre di più, e che magari possa raggiungere il 100% come auspicano in molti, è indispensabile disporre di sistemi di stoccaggio adeguati che possano immettere energia in rete la notte e quando non spira un alito di vento.

Il più semplice e il più conosciuto sistema di stoccaggio è quello dei bacini idroelettrici, con un bacino a valle e uno a monte, chiuso da una diga. Quando l’energia prodotta supera quella consumata, il surplus alimenta una serie di pompe che rimandano l’acqua da valle a monte. Quando, invece, vi è carenza di energia, l’acqua del bacino a monte viene rilasciata a valle azionando, tramite condotte forzate, una serie di turbine che generano energia elettrica. Questa soluzione ha dei limiti oggettivi nella configurazione del territorio.

Un’altra possibilità di storage riguarda i sistemi elettrochimici, in altri termini le batterie ricaricabili, agli ioni di litio, al piombo o al sale. Una soluzione molto costosa e con limitate capacità di accumulo. Anche i sistemi di elettrolisi dell’acqua per produrre idrogeno (da utilizzare poi nelle fuel-cell) o i sistemi ad aria compressa, non offrono, al momento, risposte adeguate alla necessità di enormi (e poco costose) capacità di accumulo.

Una soluzione potrebbe venire dai ricercatori del Fraunhofer Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik IWES che stanno lavorando al progetto StEnSEA (Stored Energy in the SEA), un sistema poco costoso, facilmente installabile e, soprattutto, scalabile.

Il progetto consiste in decine o centinaia di corpi cavi di cemento da piazzare in fondo al mare ad una profondità di 500-800 metri dove la pressione è molto alta. Ognuno di questi elementi dispone di una pompa di svuotamento dell’acqua e di un generatore che viene azionato quando l’acqua entra all’interno di questi enormi serbatoi. Normalmente vuoti, quando c’è richiesta di elettricità vengono aperti i canali di riempimento, con l’acqua che nel passaggio aziona una turbina che genera elettricità. Per stoccare l’energia, vengono azionate delle pompe che svuotano i serbatoi creando la riserva energetica necessaria. 

Gli studi preliminari hanno dimostrato la fattibilità del progetto che, nella versione definitiva prevede delle sfere del diametro di 30 metri con una capacità di circa 20 MWh. Durante la fase di accumulo dell’energia, ciascuna sfera viene svuotata in 4 ore da una pompa da 5 MW; in fase di rilascio dell’energia, e quindi di riempimento della sfera, è possibile scegliere il tempo di funzionamento della riserva regolando il flusso di entrata dell’acqua. 

Uno dei vantaggi di questa tecnologia è la scalabilità: in qualsiasi momento è possibile aggiungere 1, 10, 100 o più sfere, al mutare delle necessità di accumulo.

www.iwes.fraunhofer.de