Contrastare il dominio indiscusso della Cina sulle terre rare riducendo la dipendenza dalle importazioni, è uno degli obiettivi dell’Unione Europea. Al contempo la ricerca scientifica punta a sviluppare sistemi di accumulo più economici, sostenibili e duraturi. In Italia, tra i progetti più innovativi in tal senso vanno citati il TES di Enel e la CO2 battery della Energy Dome. In Europa degni di menzione sono quelli della finlandese Polar Night Energy e della danese Hyme.
Un mercato europeo dei sistemi di accumulo
L’idea di sostituire i metalli rari presenti nelle batterie nasce soprattutto dall’esigenza di ridurre la dipendenza dalle importazioni asiatiche e creare un mercato nostrano dei sistemi di accumulo. Contrastare il dominio indiscusso della Cina nel campo dell’estrazione e della raffinazione delle cosiddette “terre rare” è impresa ardua, ma sono molte le aziende che sia in Europa, sia in Italia, stanno investendo nel settore. E i risultati non tardano ad arrivare.
Alternative più economiche e sostenibili
Ciò che gli esperimenti sul campo stanno evidenziando è che, oggi, il costo della transizione ecologica si può ridurre utilizzando materiali più abbordabili per conservare il surplus di energia rinnovabile prodotta, come il sodio al posto del litio, o accumulatori naturali come la sabbia e il sale. La ricerca scientifica si sta, dunque, concentrando soprattutto sulla possibilità di sostituire le materie prime critiche con alternative più economiche e sostenibili. Si pensi all’impegno dell’Agenzia italiana per le Nuove tecnologie (ENEA), nello sviluppo di strumenti all’avanguardia per il recupero dei minerali dai pannelli fotovoltaici, o al progetto TES di accumulo termico, sviluppato da Enel in provincia di Arezzo.
I progetti Italiani
Il progetto Tes (Thermal Energy Storage) di Enel, è un sistema di accumulo innovativo, che immagazzina energia termica su scala industriale nelle rocce frammentate. L’impianto inaugurato nel 2022 in Toscana, funziona secondo un ciclo di carica e scarica: nella prima fase, il vapore generato dalla centrale passa attraverso dei tubi per riscaldare le rocce. Nella seconda fase, il calore accumulato viene rilasciato. Si tratta, in pratica, di una batteria naturale gigantesca che consente di stoccare senza l’utilizzo di materiali rari, fino a 24 megawattora di calore, a 550°C, per cinque ore.
Il sistema Energy Dome
L’azienda milanese Energy Dome ha realizzato un sistema di batterie a CO2 che richiedono soltanto acciaio, acqua e anidride carbonica. L’impianto consistente in una grande cupola sigillata (dome) contenente CO2, comprime e condensa il gas in liquido, un vero e proprio “contenitore” di energia, vista l’ elevata densità energetica. Il calore generato durante la compressione viene conservato per l’utilizzo in un secondo momento: è infatti quest’ultimo a far evaporare la CO2 liquida, che si espande e attiva una turbina che genera elettricità. Un processo a circuito chiuso che non ha alcun impatto sull’ambiente e sull’atmosfera.
Progetti di stoccaggio in Europa
In Finlandia l’azienda Polar Night Energy ha realizzato una batteria di sabbia. Il sistema progettato, prima converte in calore l’elettricità generata dai pannelli solari e dalle turbine eoliche, per poi stipare il calore in un grande contenitore isolato pieno di sabbia, ad una temperatura di oltre 500 gradi Celsius. La sabbia può provenire da un deposito naturale, o da un cantiere dismesso, e deve essere sempre “carica” per restituire energia alla rete in qualsiasi momento. In tal modo, la batteria di Polar Night Energy funziona anche di notte, trattenendo il calore per mesi. Innovativa anche l’invenzione della startup danese Hyme, una soluzione di stoccaggio dell’elettricità rinnovabile in calore a base di sali fusi ricavati da acqua marina, riscaldati a 700°C e conservati per giorni. All’occorrenza, il calore viene trasferito dai sali all’acqua e diventa vapore, destinabile alle fabbriche o alla generazione elettrica.
